JP4161819B2 - Evaporative fuel processing equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸発燃料処理装置に係り、特に、キャニスタに吸着された蒸発燃料を内燃機関の吸気通路に吸入させることにより処理する蒸発燃料処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば特開平6−58197号公報に開示されるように、燃料タンクの内部で発生した蒸発燃料を吸着するためのキャニスタと、そのキャニスタを必要に応じて内燃機関の吸気通路に導通させるためのパージ制御弁とを備える蒸発燃料処理装置が知られている。このシステムにおいて、パージ制御弁が開弁されると、吸気負圧がキャニスタに導かれ、キャニスタに吸着されている燃料が空気と共に吸気通路に吸入される。このため、上記従来のシステムによれば、燃料タンクの内部で発生する蒸発燃料を大気に放出させることなく処理することができる。
【0003】
また、上記の公報には、パージ制御弁の開故障(開状態で固着する故障)を検出し、その発生が認められる場合には、空燃比の学習を中止したうえで空燃比の補正制御を行う手法が開示されている。また、上記の補正制御の内容としては、機関回転数等からパージガスの流量を推定し、その推定流量に基づいて空燃比を補正する手法が開示されている。このような従来の制御手法によれば、パージ制御弁の開故障時に生ずるパージガスの影響をある程度補正することができ、開故障時における空燃比荒れを抑制することができる。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−58197号公報
【特許文献2】
特開平5−180101号公報
【特許文献3】
特開平11−141413号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パージ制御弁の開故障時には、常に多量のパージガスが内燃機関の吸気通路に流入する。一方、内燃機関の運転状態は、時々刻々変化し、吸入空気量を多量に発生させる状況や、吸入空気量を僅かにしか発生させない状況、或いは、燃料噴射を停止すべき状況や、燃料噴射量を増量させるべき状況など、様々な状況を生じさせる。そして、上記従来の装置のように、パージガスの流量を推定し、その推定流量に基づいて空燃比を補正するだけでは、これらの様々な状況下で、常に適正な空燃比制御を維持することはできない。
【0006】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、パージ制御弁に開故障が生じた場合に、内燃機関の状況に応じた適切な処理を行うって高精度な空燃比制御を実現することのできる蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、上記の目的を達成するため、燃料タンクから流出する蒸発燃料を吸着するキャニスタを備える蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタと内燃機関の吸気通路との導通状態を制御するパージ制御弁と、
前記吸気通路にパージガスが供給されている状況化で空燃比のずれを検出する空燃比ずれ検出手段と、
パージガスの影響を相殺するための補正係数を含む演算式により燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段と、
前記空燃比のずれが縮小するように所定の更新幅で前記補正係数を更新する補正係数更新手段と、
前記パージ制御弁の開故障を検出する開故障検出手段と、
前記開故障が検出された際に空燃比のずれの有無とそのずれの方向を判断するずれ状態判断手段と、
前記ずれ状態判断手段により空燃比のずれが認められた場合に、そのずれの方向に応じて、前記補正係数にリッチ側初期値或いはリーン側初期値を与える初期値設定手段とを備え、
前記補正係数の基準値と前記リッチ側初期値との差、および当該基準値と前記リーン側初期値との差は、何れも前記補正係数更新手段による前記補正係数の更新幅に比して大きいことを特徴とする。
【0008】
また、第2の発明は、第1の発明において、
前記補正係数更新手段は、前記空燃比に第1の条件を満たすずれが認められた場合に、前記空燃比にずれが生じていると判断して、そのずれを縮小すべく前記補正係数を更新し、
前記ずれ状態判断手段は、前記空燃比に第2の条件を満たすずれが認められた場合に、前記空燃比にずれが生じていると判断し、
前記第2の条件は、前記第1の条件に比して、高い感度で成立する条件であることを特徴とする。
【0009】
また、第3の発明は、燃料タンクから流出する蒸発燃料を吸着するキャニスタを備える蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタと内燃機関の吸気通路との導通状態を制御するパージ制御弁と、
所定のフューエルカット条件の成立下で、内燃機関に対する燃料噴射を停止するフューエルカットを実行するフューエルカット手段と、
前記パージ制御弁の開故障を検出する開故障検出手段と、
前記開故障の発生が認められる場合には前記フューエルカットの実行を制限するフューエルカット制限手段と、
を備えることを特徴とする。
【0010】
また、第4の発明は、第3の発明において、
パージガスの燃料濃度が濃い状況と薄い状況とを区別する状況区別手段を備え、
前記フューエルカット制限手段は、前記パージ制御弁の開故障に伴って流通するパージガスの燃料濃度が濃い状況下でのみ前記フューエルカットの実行を制限することを特徴とする。
【0011】
また、第5の発明は、第3または第4の発明において、
前記フューエルカット条件は、機関回転数が所定のフューエルカット回転数より高いとの条件を含み、
前記フューエルカット制限手段は、前記開故障の発生が認められる場合に、前記フューエルカット回転数を通常値に比して高い値に変更するフューエルカット回転数変更手段を含むことを特徴とする。
【0012】
また、第6の発明は、第3または第4の発明において、前記制限とは禁止であることを特徴とする。
【0013】
また、第7の発明は、燃料タンクから流出する蒸発燃料を吸着するキャニスタを備える蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタと内燃機関の吸気通路との導通状態を制御するパージ制御弁と、
内燃機関の冷間時に燃料噴射量に冷間増量補正を施す冷間増量補正手段と、
前記パージ制御弁の開故障を検出する開故障検出手段と、
前記開故障が検出された際に前記冷間増量補正による増量分を減量する補正分減量手段と、
を備えることを特徴とする。
【0014】
また、第8の発明は、第7の発明において、
空燃比が所定の過剰リッチ状態になっているか否かを判断する過剰リッチ判定手段を備え、
前記補正分減量手段は、前記パージ制御弁の開故障が認められ、かつ、前記過剰リッチ状態の発生が認められる場合にのみ前記冷間増量補正による増量分を減量することを特徴とする。
【0015】
また、第9の発明は、燃料タンクから流出する蒸発燃料を吸着するキャニスタを備える蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタと内燃機関の吸気通路との導通状態を制御するパージ制御弁と、
内燃機関のアイドリング時に、所望のアイドル空気量を流通させるアイドル空気量流通手段と、
前記パージ制御弁の開故障を検出する開故障検出手段と、
前記開故障の発生が認められる場合に、前記アイドル空気量を増量させるためのアイドル空気量増量手段と、
を備えることを特徴とする。
【0016】
また、第10の発明は、第9の発明において、
パージガスの燃料濃度を検出または推定する燃料濃度取得手段を備え、
前記アイドル空気量増量手段は、前記パージガスの燃料濃度が濃いほど前記アイドル空気量を多量に増量させることを特徴とする。
【0017】
また、第11の発明は、第9または第10の発明において、
前記アイドル空気量流通手段は、アイドル回転数が目標アイドル回転数となるように前記アイドル空気量を制御する手段を含み、
前記アイドル空気量増量手段は、前記開故障の発生が認められる場合に、前記目標アイドル回転数を通常の回転数より高い回転数に変更する目標回転数変更手段を含むことを特徴とする。
【0018】
また、第12の発明は、第9乃至第11の発明の何れかにおいて、
前記アイドル空気量流通手段は、アイドル回転数が目標アイドル回転数となるように前記アイドル空気量を制御する手段を含み、
前記アイドル空気量増量手段は、前記開故障の発生が認められる場合に、内燃機関の点火時期を通常の点火時期に対して遅角する点火時期遅角手段を含むことを特徴とする。
【0019】
また、第13の発明は、燃料タンクから流出する蒸発燃料を吸着するキャニスタを備える蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタは、前記燃料タンクに通じるベーパ孔と、内燃機関の吸気通路に通じるパージ孔と、当該キャニスタの内部空間を挟んで前記ベーパ孔および前記パージ孔とは反対側に位置する大気孔とを備え、
前記パージ孔と前記吸気通路との導通状態を制御するパージ制御弁と、
前記大気孔を開閉するキャニスタ開閉弁と、
前記パージ制御弁の開故障を検出する開故障検出手段と、
前記開故障の発生が認められる場合に前記キャニスタ開閉弁を閉弁状態とする大気孔閉塞手段と、
パージガスの燃料濃度が濃い状況と薄い状況とを区別する状況区別手段とを備え、
前記大気孔閉塞手段は、前記パージ制御弁の開故障に伴って流通するパージガスの燃料濃度が濃い状況下において、前記キャニスタ開閉弁を閉弁状態とすることを特徴とする。
【0021】
また、第14の発明は、第13の発明において、前記燃料タンクおよび前記キャニスタを含む系内の圧力が所定の負圧に達することで開弁し、当該系内に大気を流入させるチェック弁を備えることを特徴とする。
【0022】
また、第15の発明は、第14の発明において、前記チェック弁は、前記燃料タンクに設けられていることを特徴とする。
【0023】
また、第16の発明は、第15の発明において、
前記吸気通路にパージガスが供給されている状況化で空燃比のずれを検出する空燃比ずれ検出手段と、
パージガスの影響を相殺するための補正係数を含む演算式により燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段と、
前記空燃比のずれが縮小するように所定の更新幅で前記補正係数を更新する補正係数更新手段と、
前記開故障が検出されることにより前記キャニスタ開閉弁が閉弁状態とされた際に、前記補正係数に初期値を与える初期値設定手段とを備え、
前記補正係数の基準値と前記初期値との差は、前記補正係数更新手段による前記補正係数の更新幅に比して大きいことを特徴とする。
【0024】
また、第17の発明は、第15または第16の発明において、
パージガスの影響を相殺するための補正係数を含む演算式により燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段と、
前記補正係数を、パージガスの燃料濃度に基づいて算出する補正係数算出手段と、
パージガス流量を検出するパージガス流量検出手段と、
前記開故障の発生が認められる場合に、前記パージガス流量が、所定のタンクベーパ発生量より少ないか否かを判断するガス流量判断手段と、
前記開故障の発生が認められる状況下でのパージガス流量が前記タンクベーパ発生量より少ないと判断される場合に、所定のタンクベーパ相当濃度を前記パージガスの燃料濃度に設定する第1の濃度設定手段と、
前記開故障の発生が認められる状況下でのパージガス流量が前記タンクベーパ発生量以上であると判断される場合に、前記タンクベーパ相当濃度と、前記タンクベーパ発生量と、前記パージガス流量とに基づいて希釈化燃料濃度を算出し、当該希釈化燃料濃度を前記パージガスの燃料濃度に設定する第2の濃度設定手段と、
を備えることを特徴とする。
【0025】
また、第18の発明は、第1、第2、第7、第8および第16の発明の何れかにおいて、前記開故障検出手段は、内燃機関の始動直後に前記開故障を検出するための処理を行う始動時検出手段を含むことを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【0027】
実施の形態1.
[システム構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態1の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。本実施形態の蒸発燃料処理装置は、燃料タンク10を備えている。燃料タンク10には、タンク内圧PTNKを測定するためのタンク内圧センサ12が設けられている。また、燃料タンク10の給油孔を塞ぐキャップには、燃料タンク10の外部から内部へ向かうガスの流れのみを許容するチェック弁13が設けられている。更に、燃料タンク10には、ROV(Roll Over Valve)14,16を介してベーパ通路18の一端が接続されている。
【0028】
ベーパ通路18の他端はキャニスタ20に接続されている。キャニスタ20は、その内部に活性炭を備えており、ベーパ通路18から流入してくる蒸発燃料を吸着することができる。キャニスタ20には大気孔が設けられており、その大気孔にはCCV(Canister Closed Valve)22とチェック弁24が配置されている。CCV22は、駆動信号の供給を受けることにより開状態となる常時閉タイプの電磁弁である。また、チェック弁24は、大気側からキャニスタ20内部へ向かう流体の流れのみを許容する一方向弁である。
【0029】
チェック弁24の開弁圧は、燃料タンク10のキャップに配されているチェック弁13の開弁圧より大きな値に設定されている。このため、本実施形態のシステムでは、キャニスタ20および燃料タンク10を含む系に負圧が供給された場合、チェック弁24より先にチェック弁13が開弁し、その系内には、原則として燃料タンク10側から大気が流入することとなる。
【0030】
キャニスタ20には、パージ通路26の一端が接続されている。パージ通路26の途中には、その内部を流れるガスの流量を制御するためのパージVSV(Vacuum Switching Valve)28が設けられている。パージVSV28は、デューティ駆動されることにより、実質的にそのデューティ比に応じた開度を実現する制御弁である。
【0031】
パージ通路26の他端は、内燃機関の吸気通路30に接続されている。吸気通路30の端部にはエアクリーナ32が設けられている。エアクリーナ32の下流側には吸入空気量GAに応じた出力を発するエアフロメータ34が配置されている。更に、エアフロメータ34の下流には、吸入空気量GAを制御するための電子スロットル弁36が配置されている。電子スロットル弁36の近傍には、スロットル開度TAに応じた出力を発するスロットルセンサ38が配置されている。上述したパージ通路26は、スロットル弁36の下流において吸気通路30に連通している。
【0032】
吸気通路30は、吸気マニホールド40を介して内燃機関(図示せず)に導通している。吸気マニホールド40には、内燃機関に対して燃料を噴射するための燃料噴射弁42が配置されている。燃料噴射弁42には、燃料タンク10の内部に配置されている燃料フィードポンプ44から、所定の圧力で燃料が供給されている。燃料噴射弁42は、開弁信号を受けることにより開弁し、その開弁時間に応じた量だけ燃料を噴射する。従って、内燃機関に対する燃料噴射量は、燃料噴射弁42の開弁時間、つまり、燃料噴射時間TAUを変化させることにより制御することができる。
【0033】
内燃機関には、回転数センサ46、水温センサ48、吸気温センサ50、および酸素センサ52等のセンサが組み込まれている。回転数センサ46は、機関回転数NEに応じた出力を発するセンサである。水温センサ48は、内燃機関の冷却水温THWに応じた出力を発するセンサである。吸気温センサ50は、吸気通路30の内部を流れる吸入空気の温度に応じた出力を発するセンサである。また、酸素センサ52は、内燃機関の排気通路に配置され、触媒(図示せず)に流入する排気ガスがリーンであるか(酸素を含んでいるか)、或いはリッチであるか(酸素を含んでいないか)に応じた出力を発するセンサである。
【0034】
本実施形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)60を備えている。ECU60には、上述した各種のセンサおよびアクチュエータが接続されている。ECU60は、それらのセンサの出力に基づいて種々の演算処理を行い、CCV22やパージVSV28、或いは、燃料噴射弁42などの制御を実行することができる。
【0035】
[システムの動作説明]
(基本動作)
本実施形態のシステムは、内燃機関の停止中や給油中は、CCV22を開弁状態とし、パージVSV28を閉弁状態とする。この状態によれば、燃料タンク10から流出する蒸発燃料をキャニスタ20に吸着することができる。また、このシステムは、内燃機関の運転中に、CCV22を開いた状態でパージVSV28を適宜デューティ駆動する。このような制御によれば、CCV22から空気を取り込んでキャニスタ20をパージし、パージVSV28の駆動デューティ比に応じた流量のパージガスを内燃機関の吸気通路30に吸入させることができる。このように、本実施形態のシステムは、燃料タンク10から流出する蒸発燃料を大気に放出させることなく、燃料として燃焼させることにより処理することができる。
【0036】
(パージVSVの開故障判定)
ところで、本実施形態のシステムは、パージVSV28に開故障が生ずると、上述した基本動作を実現し得ない状態となる。このため、パージVSV28の開故障は、その発生の後、速やかに検知できることが望ましい。そこで、本実施形態のシステムは、内燃機関の始動直後にパージVSV28に開故障が生じていないかを診断することとしている。そして、その発生が認められる場合には、その後速やかに開故障の影響を抑制するための措置を講ずることとしている。
【0037】
図2は、本実施形態のシステムがパージVSV28の開故障の診断のために実行するルーチンのフローチャートである。このルーチンは、車両のIGスイッチがオンとされると同時に起動され、その後、所定時間毎に繰り返し実行されるものとする。
【0038】
図2に示すルーチンでは、先ず、第1OBDカウンタの計数値COBD1が、ジャンプ判定値KC11に達したか否かが判別される(ステップ100)。第1OBDカウンタは、車両のIGスイッチのオン時にイニシャル処理によりクリアされるカウンタである。従って、車両の始動直後は、本ステップ100において、COBD1≧KC11が成立しないとの判定がなされる。
【0039】
上記ステップ100において、COBD1≧KC11が成立しないとの判定が下されると、次に、計数値COBD1がインクリメントされる(ステップ102)。次いで、その計数値COBD1が、診断判定値KC1に達したか否かが判別される(ステップ104)。診断判定値KC1は、パージVSV28に開故障が生じているか否かを判断するタイミングに対応する値であり、上述したジャンプ判定値KC11に比して「1」だけ小さな値である。車両の始動直後は、本ステップ104において、COBD1≧KC1が成立しないとの判定がなされる。
【0040】
上記ステップ104において、COBD1≧KC1が成立しないとの判定が下されると、次に、機関回転数NEが350rpmを超えたか否かが判別される(ステップ106)。ここで、350rpmは、内燃機関が完爆したか否かを判断するための判定値である。内燃機関のクランキング期間等、その始動が開始された直後は、NE>350rpmの条件が成立しない。この場合は、次に、その時点におけるタンク内圧PTNKが基準圧P0として記憶される(ステップ108)。以後、その時点における冷却水温THWおよび吸気温THAが、それぞれ開始時冷却水温THWSTおよび開始時吸気温THASTとして記憶され(ステップ110、112)、今回の処理サイクルが終了される。
【0041】
内燃機関の始動が開始された後、機関回転数NEが350rpmに達するまでは、図2に示すルーチンが起動される毎に、上述したステップ100〜112の処理が繰り返し実行される。その結果、ECU60は、最終的には、機関回転数NEが350rpmに達した時点でのタンク内圧PTNKを基準圧P0として記憶することができ、また、その時点の冷却水温THWおよび吸気温THAを、それぞれ始動時冷却水温THWSTおよび始動時吸気温THASTとして記憶することができる。
【0042】
機関回転数NEが350rpmに達した後(内燃機関の完爆後)に図2に示すルーチンが起動されると、今度は、上記ステップ106において、NE>350rpmが成立すると判断される。この場合、次に、その時点におけるタンク内圧PTNKと基準圧P0との差圧ΔP=PTNK−P0が算出される(ステップ114)。この差圧ΔPは、内燃機関の完爆後にタンク内圧PTNKに有意な低下が生じない場合は0近傍の値として算出され、一方、PTNKに有意な低下が認められる場合は負の値として算出される。
【0043】
図2に示すルーチンでは、次に、CCV22の閉弁処理が実行される(ステップ116)。次いで、上記の差圧ΔPが開故障判定値KPより小さいか否かが判別される(ステップ118)。つまり、内燃機関の完爆後に、タンク内圧PTNKに有意な低下が生じているか否かが判別される。その結果、ΔP<KPが成立しないと判別される場合は、吸気負圧の影響がタンク内圧PTNKに及んでいないと判断することができる。この場合は、現時点でパージVSV28の開故障が認められないことを表すべく、開故障判定仮フラグtXVSV開に「0」がセットされる(ステップ120)。一方、上記ステップ118において、ΔP<KPが成立すると判別される場合は、吸気負圧の影響がタンク内圧PTNKに及んでいる、つまり、パージVSV28が開いていると判断することができる。この場合は、パージVSV28の開故障が認められることを表すべく、開故障判定仮フラグtXVSV開に「1」がセットされる。
【0044】
内燃機関が完爆した後、パージVSV28に開故障が生じているか否かを判断すべきタイミングが到来するまでの間は、つまり、第1OBDカウンタの計数値COBD1が診断判定値KC1に達するまでの間は、図2に示すルーチンが起動される毎に、上述したステップ100〜106およびステップ114〜122の処理が繰り返される。その結果、開故障判定仮フラグtXVSV開の最終値は、COBD1がKC1に達する直前の処理サイクルにおいて設定されることになる。
【0045】
図2に示すルーチンが起動された後、上記ステップ104において、COBD1≧KC1の成立が判定された場合は、開故障の有無を判断すべき時期が到来したと判断できる。この場合、CCV22の開弁処理が行われた後(ステップ124)、開始時冷却水温THWSTが、冷間判定値KTHWより低いか否かが判別される(ステップ126)。
【0046】
冷間判定値KTHWは、燃料タンク10の内部で蒸発燃料が多量に発生する可能性が有るか否かを判断するため判定値である。従って、開始時冷却水温THWSTがKTHWより低くないと判別される場合は、内燃機関の始動時に、燃料タンク10の内部で蒸発燃料が多量に発生していた可能性があると判断できる。このような状況下では、差圧ΔPが蒸発燃料の影響を受けるため、差圧ΔPを基礎とする判定に誤りが生じ易い。そこで、図2に示すルーチンでは、上記ステップ126においてTHWST<KTHWが成立しないと判別された場合は、開故障に関する最終的な判定を下すことなく今回の処理サイクルを終了することとした。このような処理によれば、温暖な状態での内燃機関の再始動時などに、パージVSV28の開故障の有無が誤って判断されるのを防ぐことができる。
【0047】
上記ステップ126において、THWST<KTHWが成立すると判別された場合は、差圧ΔPがさほど蒸発燃料の影響を受けていないと判断することができる。この場合、以後、開故障判定仮フラグtXVSV開の値が、開故障判定フラグXVSV開の値としてセットされる(ステップ128)。以後、ECU60は、XVSV開に1がセットされている場合には、パージVSV28に開故障が生じていると判断し、一方、XVSV開に0がセットされている場合は、パージVSV28に開故障が生じていないと判断する。
【0048】
上述した一連の処理が終了した後、図2に示すルーチンが再び起動された際には、上記ステップ100において、COBD1≧KC11(=KC1+1)が成立すると判断される。この場合、以後ステップ102以降の処理がジャンプされ、実質的な処理が何ら行われることなく図2に示すルーチンが終了される。本実施形態において、ECU60は、以上の通り説明した図2に示すルーチンを実行することにより、内燃機関の始動直後に、パージVSV28に開故障が生じているか否かを正確に判定することができる。
【0049】
本実施形態のシステムにおいて、パージVSV28に開故障が生ずると、パージVSV28の開度を制御することができなくなり、内燃機関の運転中に生ずるパージガス流量QPGが制御できない状態となる。以下、パージガス流量QPGが制御できなくなることで生ずる現象と、その現象に対処すべく本実施形態のシステムが講ずる措置の内容とを順に説明する。
【0050】
(パージVSVの開故障に伴う現象)
図3は、本実施形態においてECU60が燃料噴射時間TAUを算出する手法を説明するためのフローチャートである。この図に示すように、ECU60は、燃料噴射時間TAUを演算するにあたり、先ず、次式に従ってパージ補正係数FPGを算出する(ステップ130)。
FPG=tFGPG×PGR ・・・(1)
ここで、PGRは、パージガス流量QPGと吸入空気量GAとの比「(QPG/GA)×100」を意味するパージ率である。一方、tFGPGは、パージ率1%当たりのTAU補正割合を意味するベーパ濃度学習値FGPGのRAMであり、物理的にはパージガスの燃料濃度としての意味を有している。
【0051】
次に、ECU60は、次式に従って燃料噴射時間TAUを算出する(ステップ132)。
TAU=TP×(FW+FAF+KGX+FPG) ・・・(2)
ここで、TPは、吸入空気量GAに対して目標空燃比を実現するための基本の燃料噴射時間である。FWは、冷間時の増量補正を実現するための水温増量係数である。FAFは、酸素センサ52の出力に基づいて、排気空燃比が目標空燃比に近づくように増減される空燃比フィードバック係数である。また、KGXは、内燃機関の経時変化の影響等を吸収するための学習値である。学習値KGXは、吸入空気量GAの大きさにより区分される複数の運転領域のそれぞれに対応して学習される係数であり、KGに付された「X」はその運転領域を意味している。そして、(2)式に含まれるFPGは、上記ステップ130において算出されたパージ補正係数である。
【0052】
パージ補正係数FPGは、(1)式を参照して説明したように、パージ率PGRとベーパ濃度学習値FGPGとにより決まる値である。そして、パージ率PGRは、上記の如く吸入空気量GAとパージガス流量QPGにより決まる値である。吸入空気量GAは、内燃機関の運転状態に応じて刻々と変化する値であり、その値はエアフロメータ34により検知することができる。一方、パージガス流量QPGは、パージVSV28を通過して吸気通路30に流入するガスの流量であるから、パージVSV28の開度と吸気管圧力PMにより決定される。吸気管圧力PMは内燃機関の運転状態に応じて刻々と変化する値であり、その値は、吸入空気量GAやスロットル開度TAなどに基づいて推定することができる。これに対して、パージVSV28の開度は、パージVSV28が正常である場合は、パージVSV28の駆動デューティDPGにより決まる値である。従って、パージ率PGRは、パージVSV28の駆動デューティDPGを制御することにより適宜制御することのできる値である。上記ステップ130では、そのようにして制御されたPGRに基づいて上記(1)式の演算が行われる。
【0053】
ECU60は、パージガスが流通している状況下では、常にベーパ濃度学習値FGPGの学習処理を行っている。上記ステップ130では、そのベーパ濃度学習値FGPGが上記(1)式に代入されることにより、パージ補正係数FPGが算出される。以下、ECU60が、ベーパ濃度学習値FGPGを学習する手法について説明する。
【0054】
ECU60は、上記(2)式に示すように、燃料噴射時間TAUを算出するにあたり、基本の燃料噴射時間TPに空燃比フィードバック係数FAFを反映させている。空燃比フィードバック係数FAFは、排気空燃比がリッチである場合は減少側に更新され、一方、排気空燃比がリーンである場合は増加側に更新される係数である。従って、パージガスの影響がパージ補正係数FPGにより十分に吸収されていない場合は、空燃比フィードバック係数FAFがその基準の値よりリッチ側或いはリーン側にシフトする事態が生ずる。
【0055】
ECU60は、パージガスの流通中に、空燃比フィードバック係数FAFに有意なシフトが認められると、そのシフトをパージガスの影響によるものと捕らえ、ベーパ濃度学習値FGPGの更新を行う。具体的には、空燃比フィードバック係数FAFがリッチ側(TPを縮小する方向)に有意なシフトを示している場合は、現在のベーパ濃度学習値FGPGに対して現実のパージガス濃度がより高濃度であると判断して、その値FGPGを高濃度側に更新する。一方、空燃比フィードバック係数FAFがリーン側(TPを伸張する方向)に有意なシフトを示している場合は、現在のベーパ濃度学習値FGPGに対して現実のパージガス濃度がより低濃度であると判断して、その値FGPGを低濃度側に更新する。このような学習処理によれば、ベーパ濃度学習値FGPGを現実のパージガス濃度に整合させることができ、最終的には、パージガスの影響をパージ補正係数FPGのみで吸収することが可能である。
【0056】
既述した通り、本実施形態のシステムは、パージガスが流通する状況下では、その流通の影響で排気空燃比がリッチ側或いはリーン側にシフトし、その結果、空燃比フィードバック係数FAFが基準の値からシフトするのを利用して、ベーパ濃度学習値FGPGの学習を進めることとしている。そして、ベーパ濃度学習値FGPGの値が現実のパージガス濃度に合致するまでの間は、空燃比フィードバック制御の機能により排気空燃比を目標空燃比の近傍に維持することとしている。
【0057】
ところで、空燃比フィードバック係数FAFの更新は、基本的には、排気空燃比がリッチであるかリーンであるかのみに基づいて、一定のステップ幅で進められる。つまり、空燃比フィードバック係数FAFの更新速度は、現実の空燃比と目標空燃比との乖離幅によらず一定である。このため、ベーパ濃度学習値FGPGの学習は、現実の空燃比を目標空燃比から大きく乖離させずに進行させることが望ましい。そして、この要求を満たすためには、FGPGの学習が十分に進んでいない状況下では、パージガスの影響による空燃比の乖離幅を抑えるために、パージガス流量QPGを少量に制御することが必要である。そこで、本実施形態のシステムは、原則として、内燃機関の始動直後のようにベーパ濃度学習値FGPGが十分に学習されていない可能性がある状況下ではパージガス流量QPGを十分に少量に抑え、その後、FGPGの学習が進むにつれてパージガス流量QPGを増やすこととしている。
【0058】
しかしながら、パージVSV28に開故障が生じている場合は、パージガス流量QPGを制御することができず、内燃機関の始動直後から、パージガスが多量に流通する事態が生ずる。この場合、ベーパ濃度学習値FGPGの学習を通常の手法で進めたのでは、大きな空燃比ずれが長期に渡って継続する事態が生じ得る。そこで、本実施形態のシステムは、パージVSV28の開故障が認められる場合は、パージガスの流通が開始された後、空燃比ずれの方向だけを確認して、その方向に応じた大きな変化をベーパ濃度学習値FGPGに与えることとした。このような処理によれば、ベーパ濃度学習値FGPGの学習速度を速めることができ、結果的に空燃比制御の精度を改善することが可能である。
【0059】
図4は、本実施形態において、ECU60が、ベーパ濃度学習値FGPGの学習を進めるために実行する学習制御ルーチンのフローチャートを示す。ECU60は、このルーチンを実行することにより上述した機能を実現することができる。図4に示すルーチンでは、先ず、開故障判定フラグXVSV開に1がセットされているか否かが判別される(ステップ140)。その結果、XVSV開=1が成立しないと判別された場合は、パージVSV28に開故障が生じていないと判断することができる。この場合は、以後、通常の手法でベーパ濃度学習値FGPGの学習が進められる(ステップ142)。尚、ここで行われる処理は、実質的には後述するステップ160〜166の処理と実質的に同じである。
【0060】
一方、上記ステップ140において、XVSV開=1が成立すると判別された場合は、パージVSV28に開故障が生じていると判断できる。この場合は、次に、パージカウンタの計数値CPGRが判定値KCFGより小さいか否かが判別される(ステップ144)。パージカウンタは、パージガスの流通期間を計数するためのカウンタである。パージVSV28に開故障が生じている場合は、内燃機関が始動されることによりパージガスの流通が開始される。従って、この場合は、CPGRとして内燃機関の始動後の期間が計数されることになる。判定値KCFGは、パージVSV28の開故障に起因して空燃比に有意なずれが生じたか否かを判断するための期間に対応する値である。ここでCPGRが既に判定値KCFGより小さくないと判断された場合は、以後、ステップ146〜158の処理がジャンプされ、速やかにステップ160以降の処理が実行される。
【0061】
一方、CPGR<KCFGが成立すると判別された場合は、次に、初期値設定フラグXFGPG0が0であるか否かが判別される(ステップ146)。XFGPG0=0が成立しないと判別された場合は、パージVSV28の開故障に伴う初期値がベーパ濃度学習値FGPGに既に設定されていると判断することができる。この場合は、もはやステップ148〜158の処理を行う必要が無いため、以後速やかにステップ160以降の処理が実行される。一方、XFGPG0=0が成立すると判別された場合は、次に、空燃比フィードバック係数FAFが、有意リッチ判定値KFAFRより小さいか否かが判別される(ステップ148)。
【0062】
有意リッチ判定値KFAFRは、空燃比のリッチ側へのシフトを認めるか否かを判断するための判定値である。本実施形態では、パージカウンタの計数値CPGRが判定値KCFGに達するまでに、空燃比フィードバック係数FAFが有意リッチ判定値KFAFRを下回る値にまで更新された場合は、燃料濃度の濃いパージガスが流通しており、ベーパ濃度学習値FGPGをリッチ側に迅速に更新する必要があると判断すべき設定が施されている。そして、上記ステップ148において、FAF<KFAFRが成立しないと判別された場合は、その必要が未だ認められていないと判断することができる。この場合は、次に、空燃比フィードバック係数FAFが、有意リーン判定値KFAFLより大きいか否かが判別される(ステップ150)。
【0063】
有意リーン判定値KFAFLは、空燃比のリーン側へのシフトを認めるか否かを判断するための判定値である。本実施形態では、パージカウンタの計数値CPGRが判定値KCFGに達するまでに、空燃比フィードバック係数FAFが有意リーン判定値KFAFLを上回る値にまで更新された場合は、燃料濃度の薄いパージガスが流通しており、ベーパ濃度学習値FGPGをリーン側に迅速に更新する必要があると判断すべき設定が施されている。そして、上記ステップ150において、FAF>KFAFLが成立しないと判別された場合は、その必要が未だ認められていないと判断することができる。この場合は、以後速やかにステップ160以降の処理が実行される。
【0064】
これに対して、上記ステップ148において、FAF<KFAFRが成立すると判別された場合は、ベーパ濃度学習値FGPGをリッチ側に迅速に更新する必要があると判断され、FGPGに初期値としてリッチ側初期値KFGPGRが設定される(ステップ152)。また、上記ステップ150において、FAF>KFAFLが成立すると判別された場合は、ベーパ濃度学習値FGPGをリーン側に迅速に更新する必要があると判断され、FGPGに初期値としてリーン側初期値KFGPGLが設定される(ステップ154)。
【0065】
リッチ側初期値KFGPGRおよびリーン側初期値KFGPGLは、空燃比フィードバック係数FAFに生じていたシフト分KFAFRまたはKFAFLを吸収する値に設定されている。このため、ベーパ濃度学習値FGPGにそれらの初期値KFGPGRまたはKFGPGLを設定した際には、空燃比フィードバック係数FAFのシフト分をクリアする必要がある。そこで、図4に示すルーチンでは、上記ステップ152または154の処理に次いで、FAFを基本の値KSETに戻す処理が行われる(ステップ156)。これらの処理が終了すると、ベーパ濃度学習値FGPGの初期値設定が終了したことを表すべく、初期値設定フラグXFGPG0に1がセットされる(ステップ158)。
【0066】
図4に示すルーチンにおいて、上記ステップ144の条件(CPGR<KCFG)、上記ステップ146の条件(XFGPG0=0)、或いは上記ステップ146の条件(FAF>KFAFL)が成立しないと判別された場合、並びに上記ステップ158の処理の終了後は、通常の学習処理と同様の処理が実行される。ここでは、先ず、空燃比フィードバック係数FAFが通常リッチ判定値KF1より小さいか否かが判別される(ステップ160)。そして、FAF<KF1が成立しないと判別された場合は、FAFが通常リーン判定値KF2より大きいか否かが判別される(ステップ162)。
【0067】
FAF>KF2が成立しないと判別された場合は、空燃比フィードバック係数FAFが基準値近傍に維持されていると判断できる。そして、この場合は、現在のベーパ濃度学習値FGPGが現実のパージガス濃度と整合しており、その結果、パージ補正係数FPGによる補正が適正に機能していると判断できる。ECU60は、この場合、FGPGの更新処理を行うことなく速やかに今回の処理サイクルを終了させる。
【0068】
これに対して、上記ステップ160において、FAF<KF1の成立が認められる場合は、空燃比がリッチ側にシフトしており、ベーパ濃度学習値FGPGをリッチ側に更新する必要があると判断することができる。ECU60は、この場合、FGPGを所定の更新幅kFAだけ減少させた後、今回の処理サイクルを終了させる(ステップ164)。また、上記ステップ162において、FAF>KF2が成立すると判別された場合は、ベーパ濃度学習値FGPGをリーン側に更新する必要があると判断することができる。この場合、ECU60は、FGPGを所定の更新幅kFBだけ増加させた後、今回の処理サイクルを終了させる(ステップ166)。
【0069】
上述したステップ152または154で用いられるリッチ側初期値KFGPGRおよびリーン側初期値KFGPGLは、何れも、それらの設定処理が行われることにより、通常の学習処理で用いられる更新幅(kFAまたはkFBと同じ)より大きな変化をFGPGに与えることのできる値である。また、それらのリッチ側初期値KFGPGRおよびリーン側初期値KFGPGLは、何れも内燃機関の始動直後に発生する可能性の高いパージガスの濃度を想定して設定された値である。このため、上記ステップ152または154の処理によれば、通常の学習処理に比して高速で、FGPGを現実のパージガス濃度に適合する値に近づけることができる。
【0070】
また、上述した初期値設定の処理において、上記ステップ148および150の処理、つまり、空燃比にリッチ側或いはリーン側へのシフトが生じているか否かを判断するための処理は、そのシフトの発生が通常の学習時に比して高い感度で認定されるように設定されている。具体的には、上記ステップ148で用いられる有意リッチ判定値KFAFRは、通常の学習処理においてリッチ側へのFAFのシフトを判断するための判定値(通常リッチ判定値KF1と同じ)に比して大きな値に設定されている。一方、上記ステップ148で用いられる有意リーン判定値KFAFLは、通常の学習処理においてリーン側へのFAFのシフトを判断するための判定値(通常リーン判定値KF2と同じ)に比して小さな値に設定されている。このため、図4に示すルーチンによれば、パージVSV28の開故障に起因するパージが開始された後、空燃比に何れの方向へのシフトが生じているかを迅速に判断することができ、更に、その方向に応じた適正な初期値KFGPGRまたはKFGPGLをFGPGに迅速に設定することができる。
【0071】
以上説明した通り、図4に示すルーチンによれば、パージVSV28の開故障時には、通常の学習処理の場合に比して感度良く空燃比のシフトを判定して、ベーパ濃度学習値FGPGに迅速に初期値KFGPGRまたはKFGPGLを設定することができる。このため、図4に示すルーチンによれば、通常の学習処理が行われる場合に比して十分に早い速度で、FGPGを現実のパージガス濃度に適合する値に近づけることができる。FGPGが現実のパージガス濃度に適合している場合は、パージ補正係数FPGによる補正が適正に機能するため、パージガス流量QPGの多少に関わらずパージガスの影響による空燃比荒れが抑制される。従って、本実施形態のシステムによれば、パージVSV28の開故障に起因して多量のパージガス流量QPGが発生する状況下においても高精度な空燃比制御を実現することができる。
【0072】
尚、上述した実施の形態1においては、パージVSV28が前記第1の発明における「パージ制御弁」に、ベーパ濃度学習値FGPGが前記第1の発明における「補正係数」に、それぞれ相当していると共に、ECU60が、パージガスの流通している状況下で空燃比フィードバック係数FAFを更新することにより前記第1の発明における「空燃比ずれ検出手段」が、図3に示す手法で燃料噴射時間TAUを算出することにより前記第1の発明における「燃料噴射量演算手段」が、それぞれ実現されている。また、ここでは、ECU60が、上記ステップ160〜166の処理、並びに通常の学習処理において上記ステップ160〜166の処理と同様の処理を行うことにより、前記第1の発明における「補正係数更新手段」が、上記ステップ140の処理を実行することにより前記第1の発明における「開故障検出手段」が、上記ステップ148および150の処理を実行することにより前記第1の発明における「ずれ状態判断手段」が、上記ステップ152および154の処理を実行することにより前記第1の発明における「初期値設定手段」が、それぞれ実現されている。また、上述した実施の形態1においては、上記ステップ160および162で用いられる条件が前記第2の発明における「第1の条件」に、また、上記ステップ148および150において用いられる条件が前記第2の発明における「第2の条件」に、それぞれ相当している。更に、実施の形態1では、ECU60が、図2に示す処理を実行することにより前記第18の発明における「始動時検出手段」が実現されている。
【0073】
実施の形態2.
次に、図5を参照して本発明の実施の形態2について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態1の装置において、ECU60に、上記図4に示すルーチンと共に、或いはそのルーチンに代えて、後述する図5に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【0074】
内燃機関においては、アクセルペダルが解放されており、かつ、機関回転数NEが十分に高い場合などに、燃料噴射を停止するフューエルカット(F/C)が行われる。ECU60は、キャニスタ20をパージするにあたっては、F/Cの実行状態を見て、F/Cが行われていない場合に限りパージVSV28のデューティ駆動を行う。従って、パージVSV28が正常である場合は、F/Cの実行中にパージガスが流通することはなく、従って、内燃機関の筒内にパージによる燃料のみが供給されるような事態が生ずることはない。
【0075】
ところが、パージVSV28に開故障が生じている場合は、パージガスの流通を制御することができないため、F/C中であっても吸気通路30にはパージガスが流入する。この場合、内燃機関に吸入される混合気は極めて燃料濃度の薄いものとなり、筒内では失火現象が生ずる。そして、筒内で正常に燃焼しなかったガスは、未燃成分を多量に含んだまま触媒に流入し、そこで燃焼に付されることにより触媒にダメージを与える。本実施形態の装置は、このようにして触媒がダメージを受けるのを防ぐため、パージVSV28の開故障時には、F/Cの実行を制限することとした。
【0076】
図5は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU60が実行するF/C制御ルーチンのフローチャートを示す。図5に示すルーチンでは、先ず、アイドルフラグXIDLに1がセットされているか否かが判別される(ステップ170)。アイドルフラグXIDLは、内燃機関の運転中にアクセルペダルが解放されることにより1とされるフラグである。ここでXIDL=1が成立しないと判別された場合は、車両の運転者によってアクセルペダルが踏み込まれていると判断できる。この場合、燃料噴射を伴う通常状態への復帰(F/C中でなければ通常状態の維持)が図られた後(ステップ172)、今回の処理サイクルが終了される。
【0077】
一方、上記ステップ170において、XIDL=1が成立すると判別された場合は、次に、機関回転数NEが、通常時フューエルカット回転数KNFCより高いか否かが判別される(ステップ174)。通常時フューエルカット回転数KNFCは、パージVSV28が正常であることを前提として設定されたF/Cの実行判定回転数である(例えば1000rpm)。NE>KNFCが成立しないと判別された場合は、機関回転数NEが、F/Cの実行を要求するほど高くないと判断することができる。この場合、ECU60は、以後ステップ172の処理を実行して今回の処理サイクルを終了させる。
【0078】
これに対して、上記ステップ174においてNE>KNFCが成立すると判別された場合は、次に、開故障判定フラグXVSV開に1がセットされているか否かが判別される(ステップ176)。XVSV開=1が成立しないと判別された場合は、パージVSV28に開故障は生じていないと判断できる。この場合、ECU60は、F/Cの実行を制限する必要はないと判断し、以後速やかにステップ182の処理、つまり、F/Cのための処理を実行する。
【0079】
上記ステップ176においてXVSV開=1の成立が認められた場合は、次に、ベーパ濃度学習値FGPGが、所定の判定値KFGより小さいか否かが判別される(ステップ178)。パージガスの燃料濃度が十分に薄い場合は、パージガスが流通している状況下でF/Cが行われても触媒には何らダメージは及ばない。従って、その場合は、必ずしもF/Cの実行を制限する必要はない。FGPG<KFGの正否は、物理的には、パージガスの濃度がF/Cの制限を要求するほど濃いか否かに対応している。このため、ECU60は、FGPG<KFGが成立しないと判別される場合には、以後速やかにステップ182の処理を実行する。
【0080】
これに対して、FGPG<KFGが成立すると判別された場合は、F/Cの実行を制限すべき状況が生じていると判断できる。ECU60は、この場合、次に機関回転数NEが、異常時フューエルカット回転数KNFC1より大きいか否かを判断する(ステップ180)。そして、NE>KNFC1が成立しないと判別された場合は、以後ステップ172の処理が実行され、F/Cの実行が禁止される。一方、一方、NE>KNFC1の成立が認められた場合は、以後F/Cを行うべくステップ182の処理が実行される。
【0081】
上記ステップ180において用いられる異常時フューエルカット回転数KNFC1は、通常時フューエルカット回転数KNFCより大きな値(例えば2000rpm)である。従って、図5に示すルーチンによれば、パージVSV28に開故障が生じており、かつ、パージガスの濃度が十分に高い場合には、パージVSV28が正常である場合に比して、F/Cの実行領域をより高回転域に限定することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、F/Cを行うことで無駄な燃料消費を抑える効果を維持しつつ、パージVSV28の開故障に伴う触媒のダメージを十分に抑えることができる。
【0082】
ところで、上述した実施の形態2においては、パージVSV28の開故障時に、通常時に比して高いフューエルカット回転数を用いることにより、F/Cの実行を制限することとしているが、その実行を制限する手法はこれに限定されるものではない。すなわち、パージVSV28に開故障が生じており、かつ、パージガスの濃度が十分に高いような場合には、機関回転数NEとフューエルカット回転数の高低を見ることなく、常にF/Cの実行を禁止することとしてもよい。この場合、未燃成分を含むガスの触媒への流入をより確実に防ぐことが可能となり、触媒の受けるダメージをより軽減することができる。
【0083】
尚、上述した実施の形態2においては、パージVSV28が前記第3の発明における「パージ制御弁」に相当していると共に、ECU60が、上記ステップ182の処理を実行することにより前記第3の発明における「フューエルカット手段」が、上記ステップ176の処理を実行することにより前記第3の発明における「開故障検出手段」が、上記ステップ180の処理を実行することにより前記第3の発明における「フューエルカット制限手段」が、それぞれ実現されている。また、上述した実施の形態2においては、ECU60が、上記ステップ178の処理を実行することにより前記第4の発明における「状況区別手段」が、上記ステップ180の処理を実行することにより前記第5の発明における「フューエルカット回転数変更手段」が、それぞれ実現されている。
【0084】
実施の形態3.
次に、図6および図7を参照して本発明の実施の形態3について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態1または2の装置において、ECU60に、上記ステップ132の処理(図3参照)に代えて、後述する図7に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【0085】
本実施形態においても、ECU60は、上記(2)式に従って燃料噴射時間TAU =TP×(FW+FAF+KGX+FPG)を算出する。この式に含まれる水温増量係数FWは、冷間時の燃料を増量して、内燃機関の運転状態を安定化させるための係数である。図6は、この水温増量係数FWと、冷却水温THWとの関係の一例を示すマップである。この図に示すように、FWは、冷却水温THWの関数として設定され、内燃機関が十分に暖機された領域(例えばTHW≧70℃の領域)ではゼロとされる。
【0086】
ところで、パージVSV28に開故障が生じている場合は、内燃機関の始動が開始されると同時にキャニスタ20のパージが開始される。そして、キャニスタ20に燃料が多量に吸着されている場合は、内燃機関の始動直後において、燃料濃度の濃いパージガスが吸気通路30に流入する。このような状況下では、水温増量係数FWを用いた燃料の増量補正を行わなくても、筒内に吸入される混合気は十分に燃料リッチなものとなる。むしろ、FWによる燃料増量が行われると、混合気が過剰リッチとなり、エミッションの悪化等の事態が生じ得る。そこで、本実施形態では、パージVSV28の開故障が認められる場合には、水温増量係数FWを用いた燃料の増量補正を制限することとした。
【0087】
図7は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU60が実行するTAU算出ルーチンのフローチャートを示す。尚、ECU60は、このルーチンを実行する前提として、上記図3に示すステップ130の処理、つまり、パージ補正係数FPGを算出する処理を実行しているものとする。また、図7における最終ステップは、上記図3に示すステップ132と処理の内容が同じであるため、ここでは共通する符号132を付している。
【0088】
図7に示すルーチンでは、先ず、開故障判定フラグXVSV開に1がセットされているか否かが判別される(ステップ190)。XVSV開=1が成立しないと判別された場合は、パージVSV28に開故障は生じていないと判断できる。この場合、ECU60は、通常の手法で燃料噴射時間TAUを算出すべく、以後、ステップ132の処理を実行して、今回の処理サイクルを終了させる。一方、XVSV開=1が成立すると判別された場合は、次に、冷却水温THWが判定温度KTMPより高いか否かが判別される(ステップ192)。
【0089】
燃料噴射時間TAUは、冷却水温THWが極めて低温となる極低温の環境下では、パージガスの影響を考慮する実益がない程度に大きな値に算出される。このような状況下では、パージVSV28に開故障が生じていても、水温増量係数FWを用いた燃料の増量補正を制限するべきではない。上記の判定温度KTMPは、冷却水温THWが極低温であるか否かを判断するための判定値である。従って、THW>KTMPが成立しないと判別された場合は、内燃機関が極低温の環境に置かれており、FWを用いた燃料増量を制限すべきでないとの判断を下すことができる。ECU60は、この場合、通常の手法で燃料噴射時間TAUを算出すべく、以後速やかにステップ132の処理を実行する。
【0090】
一方、上記ステップ192において、THW>KTMPが成立すると判別された場合は、必要に応じてFWによる燃料増量を制限することが妥当であると判断できる。この場合、ECU60は、次に、リッチフラグXRに1がセットされているか否かを判断する(ステップ194)。その結果、XR=1が成立しないと判別された場合は、空燃比フィードバック係数FAFが過剰リッチ判定値KF10より小さいか否かが判別される(ステップ196)。そして、FAF<KF10が成立すると判別された場合は、リッチフラグXRに1がセットされる(ステップ198)。
【0091】
リッチフラグXRは、上記の如く、空燃比フィードバック係数FAFが過剰リッチ判定値KF10を下回ることにより1とされるフラグである。ここで、過剰リッチ判定値KF10は、水温増量係数FWを用いた増量補正が正常に行われている場合には、FAFが到達することのない値である。従って、リッチフラグXRは、燃料リッチなパージガスが多量に流通している環境下でFWを用いた増量補正が併せて行われた場合に1となるフラグ、つまり、FWを用いた増量補正を制限することが望ましい場合にのみ1となるフラグである。
【0092】
上記ステップ196において、FAF<KF10の成立が認められない場合は、水温増量係数FWを用いた燃料の増量を制限する必要が認められないと判断できる。従って、ECU60は、この場合、以後通常の手法で燃料噴射時間TAUを算出すべく速やかにステップ132の処理を実行する。これに対して、上記ステップ198の処理が実行された場合、および上記ステップ194においてXR=1の成立が認められた場合は、FWを用いた燃料の増量を制限すべきことが判断できる。ECU60は、この場合、ゼロを下限として水温増量係数FWを減量する処理を行う(ステップ200)。具体的には、ここでは、冷却水温THWとの関係で算出された水温増量係数FWを所定数x(例えば2)で除することにより、或いは、そのFWから所定値KWを減ずることにより、燃料噴射時間TAUの基礎とする水温増量係数FWを算出する処理が行われる。そして、上記ステップ200の処理が実行された場合は、そこで算出されたFWを用いてステップ132の処理、すなわち、TAUの算出処理が実行される。
【0093】
以上説明した通り、図7に示すルーチンによれば、パージVSV28の開故障時に、空燃比フィードバック係数FAFが現実にリッチ側に過剰に更新されたことを条件に、水温増量係数FWによる燃料の増量分を減量することができる。このため、本実施形態の装置によれば、パージVSV28の開故障時に、無駄に燃料の増量補正が行われるのを防ぐことができると共に、パージガスの濃度が薄い場合には、その補正の実行を継続させて内燃機関に対して良好な冷間始動特性を付与することができる。
【0094】
本実施形態において、ECU60は、パージVSV28に開故障が生じている場合は、実施の形態1の場合と同様に、図4に示すステップ160〜166の処理によりベーパ濃度学習値FGPGの学習を進める。このような手法でFGPGが学習される課程において、FWによる燃料増量補正が実行されていると、その増量補正の影響でFGPGが不適切な値に更新される事態が生ずる。これに対して、FWを用いた燃料の増量補正が制限されれば、その補正の実行中にFGPGに反映される誤差分を小さくすることができる。本実施形態の装置は、この点においても、パージVSV28の開故障時に空燃比を精度良く制御するうえで望ましい特性を有している。
【0095】
尚、上述した実施の形態3においては、パージVSV28が前記第7の発明における「パージ制御弁」に相当していると共に、ECU60が、上記ステップ132の処理を実行することにより前記第7の発明における「冷間増量補正手段」が、上記ステップ190の処理を実行することにより前記第7の発明における「開故障検出手段」が、上記ステップ200の処理を実行することにより前記第7の発明における「補正分減量手段」が、それぞれ実現されている。また、上述した実施の形態3においては、空燃比フィードバック係数FAFが過剰リッチ判定値KF10を下回る値にまで更新されることが前記第8の発明における「過剰リッチ状態」に相当していると共に、ECU60が、上記ステップ196の処理を実行することにより前記第8の発明における「過剰リッチ判定手段」が実現されている。更に、実施の形態3では、ECU60が、図2に示す処理を実行することにより前記第18の発明における「始動時検出手段」が実現されている。
【0096】
実施の形態4.
次に、図8および図9を参照して本発明の実施の形態4について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態1乃至3の何れかの装置において、ECU60に、上記図4、図5または図7に示すルーチンと共に、或いはそれらのルーチンに代えて、後述する図8および図9に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【0097】
本実施形態の装置において、パージVSV28に開故障が生ずると、内燃機関の運転中に吸気通路30に流入するパージガスの流量QPGが制御できない事態が生ずる。この際、パージガスが空燃比に与える影響は、吸入空気量GAが少なく、かつ、吸気管圧力PMが大きく負圧化する(従って、パージガス流量QPGが多量となる)アイドル運転時において特に顕著となる。換言すると、パージVSV28に開故障が生じた場合は、制御不能なパージガスが流通することに起因して、特にアイドル運転時において内燃機関の状態が不安定になり易い。
【0098】
パージガスが空燃比に与える影響は、吸入空気量GAが多量であるほど小さなものとなる。従って、アイドル時の内燃機関の状態はアイドル空気量(以下、「ISC流量QCAL」と称す)が多量であるほど安定したものとなる。更に、ISC流量QCALは、アイドル回転数を高めることにより増やすことができる。そこで、本実施形態の装置は、パージVSV28の開故障時には、目標のアイドル回転数を通常の目標値より高く設定して、ISC流量QCALの増量を図ることとした。
【0099】
図8は、上記の機能を実現するためにECU60が実行するISC流量制御ルーチンのフローチャートを示す。このルーチンでは、先ず、車速SPDが0であるか(ステップ210)、およびアイドルフラグXIDLに1がセットされているかが順次判別される(ステップ212)。どちらかの条件が成立しない場合は、アイドル運転が要求されていないと判断され、以後速やかに後述するステップ228の処理が実行される。一方、何れの条件も成立する場合は、次に開故障判定フラグXVSV開に1がセットされているか否かが判別される(ステップ214)。
【0100】
XVSV開=1の成立が認められない場合は、パージVSV28に開故障が生じていないと判断できる。この場合、以後、通常の手法で機関回転数NEを目標アイドル回転数NEIに制御するための処理が行われる。具体的には、先ず、機関回転数NEが目標下限値NEI-より低いか否かが判別される(ステップ216)。NE<NEI-が成立しないと判別された場合は、次に機関回転数NEが目標上限値NEI+より大きいか否かが判別される(ステップ218)。その結果、NE>NEI+が成立しないと判別された場合は、機関回転数NEがアイドル回転数の目標範囲に収まっていると判断できる。この場合、ECU60は、現在のISC流量QCALが適正量であると判断して、ISC流量学習値QGを更新することなく後述するステップ224へ進む。
【0101】
これに対して、上記ステップ216において、NE<NEI-が成立すると判別された場合は、現在のISC流量QCALが過小であり、機関回転数NEが目標範囲に達していないと判断できる。ECU60は、この場合、ISC流量学習値QGを所定値KQ1だけ増量する(ステップ220)。一方、上記ステップ222において、NE>NEI+が成立すると判別された場合は、現在のISC流量QCALが過剰であり、機関回転数NEが目標範囲を逸脱していると判断できる。この場合、ECU60は、ISC流量学習値QGを所定値KQ1だけ減量する(ステップ222)。
【0102】
図8に示すルーチンでは、上述した一連の処理に次いで、点火遅角量AVが0とされ(ステップ224)、ISC流量増量値QVが0とされた後(ステップ226)、次式に従ってISC流量QCALが算出される(ステップ228)。
QCAL=QG+QTWH+QV ・・・(3)
ISC流量増量値QVは、パージVSV28の開故障時にISC流量QCALを増やすための補正項である。ここでは、パージVSV28に開故障が生じていないため、QVには0が設定される。その結果、ISC流量QCALは、QG+QTHWとして算出される。QTHWは、ISC流量の水温補正値である。ECU60は、冷却水温THWとの関係で水温補正値QTHWを定めたマップを記憶しており、ここでは、そのマップから読み出されたQTHWを用いてISC流量QCALが算出される。以上説明した通り、図8に示すルーチンによれば、パージVSV28の正常時には、ISC流量学習値QGを適当に増減させることにより、機関回転数NEが目標のアイドル回転数NEIとなるように、ISC流量QCALを制御することができる。
【0103】
図8に示すルーチンにおいて、開故障判定フラグXVSV開に1がセットされていることが認められた場合は、上記ステップ214の処理に次いで、パージVSV28の開故障に対処するための処理が実行される。ここでは、先ず、ISC流量増量値QVに0がセットされているか否かが判別される(ステップ230)。その結果、QV=0であることが認められた場合は、QVに初期値KQVがセットされる(ステップ230)。一方、QV=0の成立が認められない場合は、ISC流量増量値QVへの初期値設定は既に行われていると判断され、上記ステップ230の処理がジャンプされる。
【0104】
図8に示すルーチンでは、次に、キャニスタパージカウンタの計数値CCANが判定値KT1より小さいか否かが判別される(ステップ234)。キャニスタパージカウンタは、内燃機関が始動された後、キャニスタ20がパージされた時間の累計を計数するためのカウンタである。キャニスタ20のパージが開始された直後は、キャニスタ20に燃料が多量に吸着されていることがあるため、燃料濃度の濃いパージガスが流通することがある。一方、キャニスタ20のパージ時間がある程度経過した後は、燃料の吸着量が減ることにより、パージガスの燃料濃度が低下する。上記の判定値KT1は、パージガスの燃料濃度が有意な低下を見せ始める通常の時間に対応している。このため、本ステップ234の処理によれば、実質的には、パージガスの燃料濃度が維持されているのか(濃いままなのか)、或いは低下し始めているのか(薄くなっているのか)を判断することができる。
【0105】
上記ステップ234において、CCAN<KT1の成立が認められた場合、ECU60は、パージVSV28の開故障に起因して燃料濃度の濃いパージガスが多量に流通している可能性があると判断する。この場合、ECU60は、アイドル回転数の一時的目標下限値tNEV-に第1設定値TNE1を設定し、更に、アイドル回転数の一時的目標上限値tNEV+に第2設定値TNE2を設定する(ステップ236)。第1設定値TNE1および第2設定値TNE2は、それぞれ、通常の目標下限値NEI-または目標上限値NEI+より所定値だけ大きな値である。従って、本ステップ236の処理によれば、パージVSV28の開故障時におけるアイドル回転数NEIの目標範囲を、通常時の目標範囲に比して高回転側にシフトさせることができる。以下、ここで設定される目標範囲を「異常時初期目標範囲」と称す。
【0106】
図8に示すルーチンでは、次に、上限値KAV3を越えない範囲で、点火遅角量AVが所定値KA2だけ増量される(ステップ238)。点火遅角量AVは、パージVSV28の正常時には0とされる(上記ステップ224参照)。これらの処理によれば、パージVSV28の開故障時に、内燃機関の点火時期を正常時のタイミングから遅角側にシフトさせることができる。尚、点火時期の遅角に伴う効果については、後に図9を参照して説明する。
【0107】
図8に示すルーチン中、上記ステップ234において、CCAN<KT1が成立しないと判別された場合は、パージガスの燃料濃度が低下し始めていると判断できる。この場合は、次に、アイドル回転数の一時的目標下限値tNEV-に第3設定値TNE3が設定され、更に、アイドル回転数の一時的目標上限値tNEV+に第4設定値TNE4が設定される(ステップ240)。第3設定値TNE3は通常の目標下限値NEI-より高く、かつ、第1設定値TNE1より低い値である。同様に、第4設定値TNE4も、通常の目標上限値NEI+より高く、かつ、第2設定値TNE21より低い値である。従って、本ステップ240の処理によれば、アイドル回転数NEIの目標範囲を、通常時の目標範囲と、上記ステップ236において設定される異常時初期目標範囲との間に設定することができる。以下、ここで設定される目標範囲を「異常時後期目標範囲」と称す。
【0108】
図8に示すルーチンでは、次に、下限値を0として、点火遅角量AVが所定値KA3だけ減量される(ステップ242)。本ステップ242の処理によれば、CCANがKT1に達するまでに徐々に増やされた点火遅角量AVを(上記ステップ238参照)、CCANがKT1に達した後に徐々に減らすことができる。
【0109】
上記の処理が終了すると、次に、機関回転数NEが一時的目標下限値NEV-より低いか否かが判別される(ステップ244)。NE<NEV-が成立しないと判別された場合は、次に機関回転数NEが一時的目標上限値NEV+より大きいか否かが判別される(ステップ246)。その結果、NE>NEVI+が成立しないと判別された場合は、機関回転数NEが、上記ステップ236または240において設定された異常時初期目標範囲、或いは異常時後期目標範囲に収まっていると判断できる(以下、それらを総称して「異常時目標範囲」と称す)。この場合、ECU60は、現在のISC流量増量値QVが適正量であると判断して、その値QVを更新することなくステップ228へ進む。
【0110】
これに対して、上記ステップ244において、NE<NEV-が成立すると判別された場合は、現在のISC流量増量値QVが過小であり、機関回転数NEが異常時目標範囲に達していないと判断できる。ECU60は、この場合、ISC流量増量値QVを所定値KQ2だけ増量する(ステップ248)。一方、上記ステップ246において、NE>NEV+が成立すると判別された場合は、現在のISC流量QCALが過剰であり、機関回転数NEが異常時目標範囲を越えていると判断できる。この場合、ECU60は、ISC流量増量値QVを所定値KQ2だけ減量する(ステップ250)。
【0111】
ECU60は、次に、ステップ228において、ISC流量QCAL=QG+QTWH+QVを算出する。ここで、ISC流量学習値QGにはパージVSV28の正常時に学習されていた値が代入される。また、水温補正値QTHWには、正常時と同様に、マップから得られた値が代入される。そして、ISC流量増量値QVには、上記ステップ230〜250の処理により設定された値が代入される。
【0112】
パージVSV28の開故障時には、通常の目標範囲より高い回転域に属する異常時目標範囲が用いられるため、ISC流量増量値QVがゼロでない値に設定される。そして、その増量値QVは、異常時初期目標範囲が用いられるパージ初期の段階において、異常時後期目標範囲が用いられるパージ後期の段階に比して大きな値となる。このため、図8に示すルーチンによれば、パージVSV28の開故障時には、正常時に比して多量のISC流量QCALを発生させることができ、かつ、そのISC流量QCALを、パージガス濃度の低下に併せて減量することができる。
【0113】
パージVSV28の開故障時に、上記の如く多量のISC流量QCALを流通させることができると、パージガスの流通に起因する空燃比荒れを抑制することができる。また、パージの進行に併せてISC流量QCALを減量することができれば、空燃比に対するパージガスの影響が小さくなった状況下で不必要に多量のISC流量が流通するのを避けることができる。このため、本実施形態の装置によれば、パージVSV28の開故障時に、必要最小限の範囲でISC流量を増量することで、内燃機関の運転状態を効率的に安定化させることができる。
【0114】
また、図8に示すルーチンによれば、パージVSV28の開故障時には、ISC流量学習値QGを更新することなく、ISC流量増量値QVに適当な値を入れることによりISC流量QCALを増量させることができる。ISC流量増量値QVは、ステップ226に示すように、パージVSV28の正常時には0とされる値である。つまり、ISC流量増量値QVは、パージVSV28に開故障が生じた後、その修理が完了して開故障判定フラグXVSV開が0にリセットされれば、自ずと0となる値である。このため、本実施形態の装置によれば、パージVSV28の開故障時にISC流量QCALを適正に増量しつつ、パージVSV28の修理後に、その増量の影響が残存するのを確実に回避することができる。
【0115】
図8に示すルーチンでは、既述した通り、パージVSV28の状態やキャニスタパージの累積時間などに基づいて、点火遅角量AVを変更する処理が行われている。以下、図9を参照して、このようにして点火遅角量AVを変更する理由、およびその変更により得られる効果について説明する。
【0116】
図9は、本実施形態においてECU60が実行する点火時期算出ルーチンのフローチャートを示す。図9に示すように、このルーチンでは、先ず、点火時期の水温補正値ATHWが算出される(ステップ260)。ECU60は、ステップ260の枠内に示すように、水温補正値ATHWと冷却水温THWとの関係を定めたマップを記憶している。ここでは、そのマップを参照して、冷却水温THWに対応する水温補正値ATHWが算出される。
【0117】
次に、アイドルフラグXIDLに1がセットされているか否かが判別される(ステップ262)。その結果、XIDL=1が成立しないと判別された場合は、内燃機関がアイドル状態ではないと判断され、以後、内燃機関の運転状態に応じた点火時期を決定するための処理が進められる。具体的には、ここでは先ず、機関回転数NEおよびスロットル開度TAに応じたベース点火時期ACALの算出処理が行われる(ステップ264)。ステップ264の枠内に示すように、ECU60は、ベース点火時期ACALを、NEとTAとの関係で定めた2軸マップを記憶している。本ステップ264では、そのマップを参照して、現在のNEおよびTAに対応するベース点火時期が決定される。尚、図示されたマップに描かれている3本の曲線は、何れも等ACAL曲線のイメージを表したものである。
【0118】
ベース点火時期ACALの算出処理が終了すると、次に、次式に従って最終点火時期AOPが算出される(ステップ266)。
AOP=ACAL+ATHW ・・・(4)
このような処理によれば、内燃機関の非アイドル時において、機関回転数NE、スロットル開度TA、および冷却水温THWに応じた適切な最終点火時期AOPを算出することができる。以後、ECU60は、ここで得られる最終点火時期AOPが実現されるように、内燃機関における点火処理を実行する。
【0119】
図9に示すルーチンにおいて、XIDL=1の成立が認められる場合は(上記ステップ262参照)、内燃機関がアイドル運転中であると判断できる。この場合、以後、アイドル時における最適な点火時期を決定するための処理が進められる。具体的には、ここでは先ず、ベース点火時期ACALを、固定値KAIDLとする処理が実行される(ステップ268)。
【0120】
次に、次式に従ってアイドル時の最終点火時期AOPが算出される(ステップ270)。
AOP=ACAL+ATHW−AV ・・・(5)
上記(5)式に含まれるAVは、図8に示すルーチン中で設定される点火遅角量である。既述した通り、図8に示すルーチンによれば、パージVSV28の正常時にはAVに0が設定される(上記ステップ224)。そして、パージVSV28の開故障時には、キャニスタパージの進行に合わせてAVの増量と減量とが行われる(上記ステップ238および242参照)。本実施形態において、点火時期は、上死点前のクランク角の大きさ(BTDC の値)で定義することとしている。このため、上記(5)式は、点火遅角量AVが大きいほど最終点火時期AOPが遅角側(ATDC側)に変化することを表している。
【0121】
本実施形態の内燃機関には、基本的には、点火遅角量AVによる点火遅角が施されるほど、アイドル時における出力トルクが低下するような設定が施されている。このため、パージVSV28の開故障時に点火遅角量AVが増量される段階では、単位空気量に対する出力トルクが徐々に低下する現象が生ずる。本実施形態の装置は、機関回転数NEを目標範囲に納めるためのフィードバック制御を実行しているため、上記のような出力低下が生じれば、その低下分を補うべく、ISC流量QCALの増量が図られる。そして、キャニスタパージの進行に伴い、点火遅角量AVが減量される段階になると、今度は、過大な出力トルクが生じないように、ISC流量QCALの減量が図られる。
【0122】
このため、図8および図9に示すルーチンによれば、パージVSV28の開故障時には、最終点火時期AOPの変更による効果としても、パージガス濃度の濃い状況下で多量のISC流量QCALを発生させることができ、また、その濃度が薄くなるに従い、ISC流量QCALを適当に減量させることができる。従って、本実施形態の装置によれば、パージVSV28に開故障が生じている場合にも、アイドル時における内燃機関の状態を十分に安定化させることができる。
【0123】
ところで、上述した実施の形態4においては、アイドル運転時に機関回転数NEをフィードバック制御することが前提とされているが、そのようなフィードバック制御は必ずしも必須な事項ではない。図10は、機関回転数NEのフィードバック制御を行わずにISC流量QCALを適当に変化させるためのフローチャートの一例である。
【0124】
図10に示すルーチンでは、先ず、XIDL=1の成立性が判定される(ステップ280)。その結果、XIDL=1の成立が認められない場合は、以後速やかに今回の処理サイクルが終了される。一方、上記の条件が成立すると判別された場合は、次にXVSV開=1の成立性が判定される(ステップ282)。ここでXVSV開=1が成立していないと判別された場合は、以後、パージVSV28が正常であることを前提として、ISC流量QCALの算出(ステップ284)、および最終点火時期AOPの算出が行われる(ステップ286)。
【0125】
この場合において、上記ステップ284では、ISC流量QCALが固定値QIDLに設定される。また、上記ステップ286では、最終点火時期AOPが固定値ACALに設定される。以後、ECU60は、このようにして設定されたISC流量QCAlが実現されるように電子スロットル弁36を制御し、また、上記の最終点火時期AOPが実現されるように点火処理を実行する。
【0126】
図10に示すルーチンにおいて、XVSV開=1の成立が認められた場合は(上記ステップ282参照)、次にCCAN<KT1が成立しているか否かが判断される(ステップ288)。その結果、CCAN<KT1が成立すると判別された場合は、パージガスの燃料濃度が濃い可能性があると判断できるため、以後、その状況を前提としたISC流量QCALの補正(ステップ290)、および最終点火時期AOPの補正(ステップ292)が行われる。
【0127】
この場合において、上記ステップ290では、ISC流量QCALが固定値QIDLに増量補正値KVを加えた値(QIDL+KV)に設定される。また、上記ステップ292では、最終点火時期AOPが固定値ACALから点火遅角量AVを減じた値に設定される。以後、ECU60は、このようにして設定されたISC流量QCALが実現されるように電子スロットル弁36を制御し、また、上記の最終点火時期AOPが実現されるように点火処理を実行する。
【0128】
パージVSV28に開故障が生じている状況下で十分なキャニスタパージが実行されると、上記ステップ288においてCCAN<KT1の不成立が判定される事態が生ずる。図10に示すルーチンによれば、この場合、パージVSV28が正常である場合と同様に、以後ステップ284および286の処理が実行される。これらの処理によれば、パージガスの燃料濃度が薄くなった後に、ISC流量を通常の値に戻すことができ、ISC流量QCALが不必要に長期に渡って多大な値とされるのを防ぐことができる。
【0129】
以上説明したように、図10に示すルーチンによれば、パージVSV28の開故障時には、燃料濃度の濃いパージガスが流通する可能性のある期間に限り、ISC流量QCALを増やし、かつ、最終点火時期AOPを遅角させることができる。ISC流量QCALが増えると、空燃比に対するパージガスの影響が小さくなるため、内燃機関の運転状態が安定化する。一方、最終点火時期AOPが遅角されると、単位空気量あたりの出力トルクが低下するため、ISC流量QCALの増量に伴う回転数上昇が抑えられる。このため、図10に示すルーチンによれば、パージVSV28の開故障時に、アイドル回転数を大きく上昇させることなくISC流量QCALを増やすことができる。つまり、図10に示すルーチンによれば、より簡単な処理により、図8および図9に示すルーチンが実行される場合と同様の効果を実現することができる。
【0130】
尚、上述した実施の形態4においては、パージVSV28が前記第9の発明におけるパージ制御弁、電子スロットル弁36が前記第9の発明における「アイドル空気量流通手段」に、それぞれ相当していると共に、ECU60が、上記ステップ214または282の処理を実行することにより前記第9の発明における「開故障検出手段」が、上記ステップ230〜248の処理、或いは上記ステップ290および292の処理を実行することにより前記第9の発明における「アイドル空気量増量手段」が、それぞれ実現されている。また、上述した実施の形態4においては、ECU60が、上記ステップ234の処理を実行することにより、前記第10の発明における「燃料濃度取得手段」が実現されている。また、上述した実施の形態4においては、ECU60が、上記ステップ216〜222および244〜250の処理を実行することにより前記第11の発明または前記第12の発明における「アイドル空気量を制御する手段」が、上記ステップ236および240の処理を実行することにより前記第11の発明における「目標回転数変更手段」が、上記ステップ238および242の処理を実行することにより前記第12の発明における「点火時期遅角手段」が、それぞれ実現されている。
【0131】
実施の形態5.
次に、図11を参照して本発明の実施の形態5について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態1乃至4の何れかの装置において、ECU60に、上記図4、図5、図7乃至図10に示すルーチンと共に、或いはそれらのルーチンに代えて、後述する図11に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【0132】
本実施形態の装置において、パージVSV28に開故障が生じた場合は、キャニスタ20と吸気通路30とが常に導通状態となる。この際、キャニスタ20の大気孔が解放されていると、多量の空気がキャニスタ20内部を流通し、燃料濃度の高いパージガスが多量に発生する事態が生じ得る。これに対して、このような状況下でも、キャニスタ20の大気孔を閉じれば、キャニスタ20の内部を流通するガスの流れを遮断し、パージガスの流量を少量とすることができる。そこで、本実施形態の装置は、パージVSV28の開故障時には、給油の実行中を除いてCCV22を閉じてキャニスタ20の大気孔を閉塞することとした。
【0133】
図11は、上記の機能を実現すべく本実施形態においてECU60が実行するCCV制御ルーチンのフローチャートを示す。このルーチンでは、先ず、XVSV開=1が成立するか否かが判別される(ステップ300)。その結果、XVSV開=1が成立しないと判別された場合は、以後速やかに今回の処理サイクルが終了される。一方、その条件の成立が認められる場合は、パージVSV28の開故障に対処するため、以下の処理が行われる。
【0134】
すなわち、この場合は、次に、パージ率PGRが所定値KPGより大きいか否かが判別される(ステップ302)。パージ率PGRは、パージVSV28が全開状態ものとして算出される。つまり、パージVSV28が全開であるものとして、吸気管圧力PMに基づいてパージガス流量QPGを推定したうえで、そのQPGと吸入空気量GAとの比をとることでパージ率PGR=(QPG/GA)×100が算出される。
【0135】
パージVSV28に開故障が生じていても、パージ率PGRが十分に小さい場合は空燃比に大きな荒れは生じない。この場合、必ずしもパージガス流量QPGを抑制する必要はなく、むしろキャニスタ20のパージを進めるうえでは、適量のパージガス流量QPGを発生させることが望ましい。上記ステップ302において用いられるKPGは、現在のパージ率PGRが、QPGの抑制を要する程度に大きなものであるか否かを判断するための判定値である。このため、PGR>KPGの成立が認められない場合は、現時点ではパージガス流量QPGを抑制する必要がないと判断できる。図11に示すルーチンにおいてこのような判断がなされた場合は、以後、CCV22が開かれ(ステップ304)、次に、キャニスタパージ時間を計数するカウンタCCANがインクリメントされた後(ステップ306)、今回の処理サイクルが終了される。
【0136】
上記ステップ302において、PGR>KPGの成立が認められた場合は、次に、CCAN<KT1が成立するか否かが判別される(ステップ308)。この条件が成立しない場合は、既に十分なキャニスタパージが実行済みであり、パージガスの濃度が十分に低下していると予測することができる。パージガスの濃度が十分に低下している状況下では、パージガス流量QPGを抑制する必要はない。むしろ、燃料タンク10が負圧化し、その影響で燃料ベーパの発生が促進されることがないように、CCV22は開かれることが望ましい。このため、図11に示すルーチンでは、CCAN<KT1の不成立が判定された場合も、以後ステップ304および306の処理が実行される。
【0137】
上記ステップ308において、CCAN<KT1が成立すると判断された場合は、パージガスの燃料濃度が高い可能性があると判断できる。この場合、次に、給油の実行状態を判断するため、タンク内圧PTNKが判定値kP4より低いか否かが判別される(ステップ310)。判定値kP4は、給油が行われることにより到達する圧力値である。このため、PTNK<kP4が成立しないと判別された場合は、給油中である可能性が高いと判断することができる。図11においてこのような判別がなされた場合、CCV22を開いて良好な給油性を確保するため、以後上記ステップ304以降の処理が実行される。
【0138】
上記ステップ310において、PTNK<kP4の成立が認められた場合は、給油が実行されていないと判断することができる。この場合、図11に示すルーチンでは、以後、CCV22が閉じられた後(ステップ312)、今回の処理サイクルが終了される。以上の処理によれば、パージVSV28の開故障時に、燃料濃度の高いパージガスが多量に流通する可能性がある状況下では、給油が行われていないことを条件にCCV22を閉じることができる。
【0139】
本実施形態のシステムにおいて、CCV22が閉じられると、キャニスタ20への大気孔からの空気の流入が遮断される。この場合、キャニスタ20および燃料タンク10の内圧(つまりタンク内圧PTNK)は、チェック弁13または24の開弁圧を下限として負圧化される。ここで、図1に示すシステムは、チェック弁13がチェック弁24に先だって開弁するように構成されているため、CCV22が閉じられると、タンク内圧PTNKは、厳密にはチェック弁13の開弁圧を下限として負圧化されることになる。そして、吸気通路30に流入するパージガスは、燃料タンク10の内部で発生した燃料ベーパのみに、或いは、その燃料ベーパと、チェック弁13を通過して流入した空気との混合気のみに限定される。
【0140】
以上説明したように、本実施形態の装置によれば、パージVSV28の開故障時に、CCV22を閉じることによりパージガス流量QPGを十分に少量に制限することができる。また、この装置によれば、チェック弁13からの空気の流入が許容されることから、CCV22の閉弁時にタンク内圧PTNKが不当に低圧化するのを防ぐことができる。そして、そのような空気の流入を燃料タンク10側に設けたチェック弁13により許容することとしているため、この装置によれば、CCV22の閉弁中は吸気通路30に流入する燃料を燃料タンク10内で発生したベーパのみに限ることができる。つまり、この装置によれば、CCV22の閉弁中は、キャニスタ20から蒸発燃料がパージされるのを禁止して、パージガスの燃料濃度を低く抑えることができる。このため、本実施形態の装置によれば、パージVSV28の開故障時に伴う空燃比荒れを十分に抑制することができ、そのような状況下で内燃機関の状態が不安定になるのを有効に防ぐことができる。
【0141】
ところで、上述した実施の形態5においては、CCV22の閉弁時にキャニスタ20内の蒸発燃料がパージされるのを避けるべく、チェック弁13をチェック弁24に先立って開弁させることとしているが、本発明の構成はこれに限定されるものではない。すなわち、パージVSV28の開故障時に生ずるパージガス流量QPGを少量とし、かつ、タンク内圧PTNKが不当に低くなるのを防ぐ機能は、チェック弁24により空気の流入を許容させることによっても実現することができる。このため、CCV22の閉弁時には、キャニスタ20および燃料タンク10を含む系内に、チェック弁24から空気を流入させることとしてもよい。
【0142】
尚、上述した実施の形態5においては、パージVSV28が前記第13の発明における「パージ制御弁」に、CCV22が前記第13の発明における「キャニスタ開閉弁」に、それぞれ相当していると共に、ECU60が、上記ステップ300の処理を実行することにより前記第13の発明における「開故障検出手段」が、上記ステップ312の処理を実行することにより前記第13の発明における「大気孔閉塞手段」が、それぞれ実現されている。また、上述した実施の形態5においては、ECU60が、上記ステップ308の処理を実行することにより前記第13の発明における「状況区別手段」が実現されている。
【0143】
実施の形態6.
次に、図12を参照して、本発明の実施の形態6について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態5の装置において、ECU60に、後述する図12に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。尚、図12に示すルーチンは、図4に示すルーチンと同様に、ベーパ濃度学習値FGPGの学習を進めるためのルーチンである。既述した実施の形態5の装置においては、ECU60に図4に示すルーチンを実行させるか否かは選択事項であるが、本実施形態では、図12に示すルーチンが実行されることから、ECU60は、図4に示すルーチンは実行しないものとする。また、本実施形態において、ECU60は、実施の形態1の装置と同様に、図3に示す手法でパージ補正係数FPGおよび燃料噴射時間TAUを算出するものとする。
【0144】
本実施形態の装置は、既述した実施の形態5の装置と同様に、パージVSV28の開故障時に、必要に応じてCCV22を閉じる機能を有している。この装置においてCCV22が閉じられると、キャニスタ20への空気の流入が遮断されるため、吸気通路30に吸入されるパージガスは、燃料タンク10の内部で発生したベーパのみ、或いは、そのベーパとチェック弁13から流入した空気の混合気のみとなる。尚、既述した実施の形態5では、チェック弁24から空気が流入する構成も採用し得るが、本実施形態では、空気の流入を許容する機構は必ずチェック弁13であるものとする。
【0145】
キャニスタ20を通過したパージガスの燃料濃度は、キャニスタ20における燃料の吸着状態に左右される。この場合、パージガスの燃料濃度を固定化して取り扱うことはできない。これに対して、パージガスの内訳が燃料タンク10の内部で発生するベーパと、チェック弁13から取り込まれる空気のみに限られている場合は、その燃料濃度をある程度固定化して取り扱うことが可能である。
【0146】
既述した実施の形態1においては、パージVSV28の開故障に伴うパージガスが燃料リッチとも燃料リーンともなり得ることから、パージVSV28の開故障が検知された後に、空燃比フィードバック係数FAFの動向を見て、ベーパ濃度学趣致FGPGにリッチ側初期値KFGPGRまたはリーン側初期値KFGPGLを設定することとしている(図4中上記ステップ148〜154参照)。これに対して、本実施形態の装置では、CCV22が閉じられていれば、FAFの動向を見るまでもなく、パージガスの空燃比を固定化されたものとして取り扱うことが可能である。このため、本実施形態では、パージVSV28の開故障が検知されることによりCCV22が閉じられ場合には、その後、即座にベーパ濃度学習値FGPGの初期値設定を行うこととした。
【0147】
図12は、上記の機能を実現するためにECU60が実行する学習制御ルーチンのフローチャートを示す。尚、図12において、上記図4に示すステップと同様のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。このルーチンでは、ステップ140においてXVSV開=1の成立が認められた場合、次に、CCV22が閉じられているか否かが判別される(ステップ320)。
【0148】
CCV22は、パージVSV28の開故障時であっても、パージ率PGRが小さい場合、キャニスタパージが十分に行われている場合、或いは給油中である可能性が高い場合などには開弁状態とされる(図11参照)。このような状況下では、ベーパ濃度学習値FGPGに初期値を設定すべき状態が形成されていないと判断され、以後ステップ160以降の処理が実行される。一方、上記ステップ320において、CCV22の閉弁が認められる場合は、次に、初期値設定フラグXFGPG1が0であるか否かが判別される(ステップ322)。
【0149】
その結果、XFGPG1=0が成立しないと判別された場合は、ベーパ濃度学習値FGPGに既に初期値が設定されていると判断することができる。この場合は、初期値を設定するための処理がジャンプされ、以後ステップ160以降の処理が実行される。一方、XFGPG1=0が成立すると判別された場合は、空燃比フィードバックFAFの動向を確認することなく、即座にベーパ濃度学習値FGPGに初期値KFGPGTが設定され(ステップ324)、次いでその設定が終了したことを表すべく初期値設定フラグXFGPG1に1がセットされる(ステップ326)。これらの処理が終了すると、以後、ベーパ濃度学習値FGPGの学習を進めるべく、ステップ160以降の処理が実行される。
【0150】
上記ステップ324で設定される初期値KFGPGTは、既述した通り、パージガスの内訳が、燃料タンク10内で発生するベーパと、チェック弁13から吸入される空気のみであることを前提とした値である。このように、図12に示すルーチンによれば、パージVSV28の開故障が検知された後に、CCV22が閉じていることを条件に、ベーパ濃度学習値FGPGに即座に初期値KFGPGTを設定することができる。このため、本実施形態の装置によれば、パージVSV28の開故障が検知された後に、実施の形態1の装置に比して更に短期間で、ベーパ濃度学習値FGPGを現実のパージガス濃度に合致する値に収束させることができる。
【0151】
尚、上述した実施の形態6においては、ベーパ濃度学習値FGPGが前記第16の発明における「補正係数」に相当していると共に、ECU60が、パージガスの流通している状況下で空燃比フィードバック係数FAFを更新することにより前記第16の発明における「空燃比ずれ検出手段」が、図3に示す手法で燃料噴射時間TAUを算出することにより前記第16の発明における「燃料噴射量演算手段」が、それぞれ実現されている。また、ここでは、ECU60が、図12に示すステップ160〜166の処理、並びに通常の学習処理において上記ステップ160〜166の処理と同様の処理を行うことにより、前記第16の発明における「補正係数更新手段」が、上記ステップ324の処理を実行することにより前記第16の発明における「初期値設定手段」が、それぞれ実現されている。
【0152】
実施の形態7.
次に、図13および図14を参照して本発明の実施の形態7について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態6の装置において、ECU60に、後述する図14に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。本実施形態の装置は、実施の形態6の装置と同様に、パージVSV28の開故障時に、必要に応じてCCV22を閉じる機能を有している。この装置においてCCV22が閉じられると、キャニスタ20への空気の流入が遮断されるため、吸気通路30に吸入されるパージガスは、燃料タンク10の内部で発生したベーパのみ、或いは、そのベーパとチェック弁13から流入した空気の混合気のみとなる。
【0153】
図13は、CCV22が閉じられた状態で生ずるパージガスの流量QPG(縦軸)と吸気管圧力PMとの関係、並びにパージガスの流量QPGとそのガスの内訳との関係を示す。図13に示すように、パージガス流量QPGは、吸気管圧力PMの関数であり、PMが高圧になる(大気圧に近づく)に連れて少量となる。図13中に符号KQTを付して示す直線は、燃料タンク10の内部で発生するベーパ(以下、「タンクベーパ」と称す)の量を表している。この図に示すように、タンクベーパの発生量KQTは、吸気管圧力PMに関わらずほぼ一定である。このため、パージガスは、QPGがKQTより少量である場合はほぼ100%タンクベーパとなり、QPGがKQTを越える場合には、タンクベーパに、その差分(QPG−KQT)だけ空気が混じったものとなる。
【0154】
ECU60は、パージガスの流通する状況下では、パージ補正係数FPGを用いて燃料噴射時間TAUを補正する(図3参照)。そして、そのパージ補正係数FPG(=PGR×tFGPG)を求める前提として、ベーパ濃度学習値FGPGの学習を行っている。パージガスがキャニスタ20から流出したものである場合は、キャニスタ20の状態に応じてパージガスの燃料濃度が変化することはあるものの、パージガス流量QPGの多少によってその濃度が大きく変化することはない。このため、このような状況下では、QPGの多少を考慮することなくベーパ濃度学習値FGPGの学習を進めることができ、また、そのような手法で学習されたFGPGが現実のパージガス濃度から突然乖離するような事態は生じない。
【0155】
これに対して、CCV22が閉じられている状況下では、パージガス流量QPGが増減することによりパージガスの燃料濃度に大きな変化が生じ得る。つまり、このような状況下では、QPGがタンクベーパ発生量KQTより少ない場合には、パージガスの燃料濃度が常にタンクベーパの燃料濃度(仮にαとする)となる一方、QPGがKQTを越える場合には、パージガスの燃料濃度がα×KQT/QPGで表される値、つまり、QPGの関数値となる。
【0156】
パージガスの燃料濃度がQPGの関数値となる状況下では、その濃度の変化に追従するような応答性でベーパ濃度学習値FGPGを学習することはできない。このため、本実施形態の装置においてCCV22が閉じられている場合は、通常の手法でパージ補正係数FPGを算出したのでは、パージガスの影響を精度良く排除することができない。そこで、本実施形態では、CCV22が閉じられた状態でパージが行われている場合は、QPGがタンクベーパ発生量KQTを越えているか否かに応じてパージ補正係数FPGの算出手法を切り替えることとした。より具体的には、QPGがKQTより少ない状況下では、パージガスの濃度が急変しないことを前提として通常の手法でFPGを算出し、一方、QPGがKQTを越える状況下では、FGPGにパージガス中の燃料割合KQT/QPGを掛け合わせることによりtFGPG=FGPG×KQT/QPGを求め、そのtFGPGを用いてパージ補正係数FPGを算出することとした。
【0157】
図14は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU60が実行するA/F補正制御ルーチンのフローチャートである。図14に示すルーチンでは、先ず、XVSV開=1が成立しているか否かが判別される(ステップ170)。XVSV開=1の成立が認められない場合は、パージVSV28の開故障に対処するための処理が不要であると判断できる。この場合、パージ補正係数FPGの基礎となるRAM値tFGPGには、他のルーチン(図12参照)において学習されたベーパ濃度学習値FGPGがそのまま代入され(ステップ172)、次いで、そのRAM値tFGPGを用いてパージ補正係数FPG(=PGR×tFGPG)が算出される(ステップ174)。
【0158】
上記ステップ170において、XVSV開=1の成立が認められた場合は、次に、CCV22が閉じられているか否かが判別される(ステップ176)。その結果、CCV22の閉弁が認められない場合は、キャニスタ20からのパージガスの流出が阻止されておらず、パージガスの濃度にQPGに応じた急変は生じないと判断できる。この場合、通常の手法でFPGを算出すれば足りるため、以後ステップ172以降の処理が行われる。
【0159】
上記ステップ176においてCCV22の閉弁が認められた場合は、パージガス流量QPGに応じてパージガスの燃料濃度が急変する可能性があると判断できる。この場合、図14に示すルーチンでは、先ず、タンクベーパ発生量KQTよりパージガス流量QPGが少ないか否かが判別される(ステップ178)。その結果、KQT>QPGが成立するとの判断が得られた場合は、パージガスの内訳がほぼ100%タンクベーパであり、その濃度がQPGに応じて大きく変化することがないと判断できる。そして、この場合は、通常の手法でFPGを算出すれば足りると判断され、以後ステップ172以降の処理が行われる。
【0160】
一方、上記ステップ178において、KQT>QPGが成立しないと判断された場合は、パージガスの燃料濃度がQPGの関数値であることが認識される。そして、この場合は、現実のパージガス濃度に適合したRAM値tFGPGを算出するべくtFGPG=FGPG×KQT/QPGなる演算が行われ(ステップ180)、その結果得られたRAM値tFGPGに基づいてパージ補正係数FPGが算出される(ステップ174)。尚、FPGがこのようにして算出される場合も、FGPGは、結局は、KQT>QPGが成立する場合と同様に、タンクベーパのみで構成されたパージガスの濃度に適合するように更新されることになる(FPGの過不足がFAFにフィードバックされ、FAFの動向がFGPGに反映されるため)。
【0161】
以上説明した通り、図12に示すルーチンによれば、パージガスの燃料濃度がパージガス流量QPGに影響されない状況下では通常の手法でFPGを算出し、その一方、パージガスの燃料濃度がQPGの関数値となる状況下では、ベーパ濃度学習値FGPGに急激な変化を要求せずに、RAM値tFGPGのみをその変化に追従させることにより、適正なパージ補正係数FPGを算出することができる。このため、本実施形態の装置によれば、CCV22が閉じられることにより、パージガスの燃料濃度が頻繁に変化する状況が形成されても、その変化に影響されることなく、常に高精度な空燃比制御を継続することができる。
【0162】
尚、上述した実施の形態7においては、ECU60が、図3に示す手法で燃料噴射時間TAUを算出することにより前記第17の発明における「燃料噴射量演算手段」が、図12に示すステップ160〜166の処理、並びに通常の学習処理において上記ステップ160〜166の処理と同様の処理を行うことにより、前記第17の発明における「補正係数算出手段」が、上記ステップ178の前提としてQPGを算出することにより前記第17の発明における「パージガス流量検出手段」が、上記ステップ178の処理を実行することにより前記第17の発明における「ガス流量判断手段」が、上記ステップ172の処理を実行することにより前記第17の発明における「第1の濃度設定手段」が、上記ステップ180の処理を実行することにより前記第17の発明における「第2の濃度設定手段」が、それぞれ実現されている。更に、上述した実施の形態7では、ECU60が、図2に示す処理を実行することにより前記第18の発明における「始動時検出手段」が実現されている。
【0163】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
第1の発明によれば、パージ制御弁の開故障が検出された際に空燃比のずれの有無とそのずれの方向とが判断される。その結果、空燃比のずれが認められた場合は、パージガスの影響を相殺するための補正係数にリッチ側初期値或いはリーン側初期値を与えることができる。これらの初期値は、通常用いられる更新幅に比して補正係数に大きな変化を与えるものである。このため、本発明によれば、パージ制御弁の開故障時に、上記の補正係数を迅速に適正値に収束させることが可能であり、その結果、優れた空燃比制御を実現することが可能である。
【0164】
第2の発明によれば、パージ制御弁の開故障時には、高い感度で空燃比ずれの発生を認識して補正係数に初期値を入れることができる。このため、本発明によれば、開故障の検出後、速やかに補正係数を適正値に向けて大きく変化させることができる。一方、本発明によれば、通常の更新時には、低い感度で空燃比ずれの発生を認識することができる。このため、本発明によれば、空燃比に僅かな振れを受けて補正係数が不適切に更新されるのを避けることができる。
【0165】
第3の発明によれば、パージ制御弁の開故障時には、フューエルカットの実行を制限することができる。このため、本発明によれば、内燃機関の吸気通路にパージガスが流通している状況下でフューエルカットが実行される事態、つまり、燃料成分を含むパージガスが筒内で燃焼に付されることなく触媒に流入するような事態の発生を抑制することができ、有効に触媒を保護することができる。
【0166】
第4の発明によれば、パージガスの燃料濃度が濃い状況下に限ってフューエルカットの実行を制限することができる。パージガスの燃料濃度が薄い場合には、フューエルカットの実行を制限する必要がない。本発明によれば、そのような状況下で不必要にフューエルカットの実行が制限されるのを避けることができる。
【0167】
第5の発明によれば、パージ制御弁の開故障時には、フューエルカット回転数を高い値にすることにより、フューエルカットの実行を制限することができる。このような手法によれば、触媒の保護を図りながら、フューエルカットによる燃費改善効果を享受することができる。
【0168】
第6の発明によれば、パージ制御弁の開故障時には、フューエルカットの実行を禁止して、未燃成分を含むガスが触媒に流入するのを完全に阻止することができる。このため、本発明によれば、パージ制御弁の開故障時に、優れた触媒保護機能を実現することができる。
【0169】
第7の発明によれば、パージ制御弁の開故障に起因してベーパが多量に流通している状況下で、併せて冷間増量補正が行われることにより、空燃比が過剰リッチになるのを避けることができる。
【0170】
第8の発明によれば、冷間増量補正の実行に伴って現実に空燃比が過剰リッチになっている場合に限ってその増量分を減量することができる。このため、本発明によれば、不必要に増量補正分が減量されるのを避けることができる。
【0171】
第9の発明によれば、パージ制御弁の開故障が認められる場合に、アイドル空気量を増やすことができる。アイドル空気量が増えると、アイドル時における空燃比に対するパージガスの影響を小さくすることができる。このため、本発明によれば、パージ制御弁に開故障が生じた場合に、安定したアイドル運転状態を実現することができる。
【0172】
第10の発明によれば、パージガスの燃料濃度が濃いほどアイドル空気量を多量にすることができる。アイドル時における空燃比は、パージガスの燃料濃度が高いほどリッチ化し易い。本発明によれば、その燃料濃度に応じてアイドル空気量を適量に設定することができるため、不必要にアイドル空気量を増やすことなく、安定したアイドル運転状態を実現することができる。
【0173】
第11の発明によれば、パージ制御弁の開故障時に、達成すべき目標アイドル回転数を高めることにより、アイドル空気量を増量させることができる。
【0174】
第12の発明によれば、パージ制御弁の開故障時に、点火時期を遅角して単位空気量当たりの出力トルクを低下させることにより、アイドル空気量を増量させることができる。
【0175】
第13の発明によれば、パージ制御弁の開故障時に、キャニスタ開閉弁を閉じることにより、キャニスタへの大気の流入を制限することができる。キャニスタへの大気の流入が制限されると、キャニスタに吸着されている蒸発燃料のパージが抑制されると共に、吸気通路に流入するパージガス流量を少量とすることができる。このため、本発明によれば、パージ制御弁の開故障時に、パージガスの影響を十分に抑制して、優れた空燃比制御を実現することができる。
【0176】
また、この発明によれば、パージガスの燃料濃度が濃い場合に限ってキャニスタ開閉弁を閉じることができる。キャニスタ開閉弁が閉じられると、キャニスタへの大気の流入が阻止されるため、燃料タンク内のガスが吸気通路に吸入され易くなる。キャニスタから流出するパージガスの燃料濃度が低いときは、燃料タンク内のガスが吸気通路に吸入されるより、濃度の薄いパージガスがキャニスタから吸気通路に流通する方が望ましい。本発明によれば、このような要求を満たすことが可能であり、パージガスの燃料濃度に応じた最適な状態を実現することができる。
【0177】
第14の発明によれば、チェック弁の機能により、燃料タンクおよびキャニスタを含む系内への大気の流入を許容することができるため、キャニスタ開閉弁が閉じられていても、その系内が不当に大きく負圧化するのを避けることができる。このため、本発明によれば、キャニスタ開閉弁を閉じることによりパージガス流量を抑制しつつ、燃料タンクやキャニスタに過剰な圧力応力が加わるのを確実に防ぐことができる。
【0178】
第15の発明によれば、チェック弁が燃料タンクに設けられているため、キャニスタ開閉弁の閉弁時に、系内に大きな負圧が生じた場合は、燃料タンク側から大気を吸い込ませることができる。この場合、吸気通路には、主として、キャニスタから流出するパージガスではなく、燃料タンクから流出したパージガスが流入する。キャニスタから流出するパージガスは、キャニスタに多量に燃料が吸着されている場合には高濃度となることがある。一方、燃料タンクから流出するガスは、燃料タンクの内部で発生したベーパを大気で希釈したものとなる。本発明によれば、吸気通路に流入するガスを後者のガスとすることができるため、不当に燃料濃度の高いパージガスが吸気通路に流入する事態の発生を避けることができる。
【0179】
第16の発明によれば、パージ制御弁の開故障に伴ってキャニスタ開閉弁が閉じられた状況下では、パージガスの影響を排除するための補正係数に、速やかに初期値を設定することができる。上記の状況下では、燃料タンクから流出するガスがパージガスとして吸気通路に吸入される。このようなパージガスの燃料濃度はある程度固定化して取り扱うことができる。本発明では、その燃料濃度に対応する初期値が上記の補正係数に設定される。このため、本発明によれば、パージ制御弁の開故障が認められた後に、極めて迅速に補正係数を適正値に収束させることができ、その結果、優れた空燃比制御を実現することができる。
【0180】
第17の発明によれば、キャニスタ開閉弁が閉じられることにより、吸気通路に流入するパージガスが燃料タンクから流出したガスに限られている状況下では、そのガスがタンク内のベーパのみを含むものであるか、或いは、ベーパと大気の混合気であるかに応じて、パージガスの燃料濃度を適切に設定することができる。そして、本発明によれば、そのようにして設定された適切な燃料濃度に基づいて燃料噴射量が算出されるため、高精度な空燃比制御を実現することができる。
【0181】
第18の発明によれば、内燃機関の始動直後にパージ制御弁の開故障を検出することができるため、初期値の設定や、冷間増量補正の減量補正を、開故障に起因する不当なパージの開始直後において実行することができる。このため、本発明によれば、開故障に伴う異常状態が発生した直後から、その異常に対処して、高い精度での空燃比制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1の構成を説明するための図である。
【図2】 本発明の実施の形態1において、パージVSVに開故障が生じているか否かを判断すべく実行される処理の内容を説明するためのフローチャートである。
【図3】 本発明の実施の形態1で用いられる燃料噴射時間の演算手法を説明するためのフローチャートである。
【図4】 本発明の実施の形態1において実行される学習制御ルーチンのフローチャートである。
【図5】 本発明の実施の形態2において実行されるF/C制御ルーチンのフローチャートである。
【図6】 本発明の実施の形態3において用いられる水温増量係数FWのマップである。
【図7】 本発明の実施の形態3において実行されるTAU算出ルーチンのフローチャートである。
【図8】 本発明の実施の形態4において実行されるISC流量制御ルーチンのフローチャートである。
【図9】 本発明の実施の形態4において実行される点火時期算出ルーチンのフローチャートである。
【図10】 本発明の実施の形態4の変形例において実行されるISC流量制御ルーチンフローチャートである。
【図11】 本発明の実施の形態5において実行されるCCV制御ルーチンフローチャートである。
【図12】 本発明の実施の形態6において実行される学習制御ルーチンのフローチャートである。
【図13】 本発明の実施の形態7においてCCVが閉じられた状態で生ずるパージガスの流量QPG(縦軸)と吸気管圧力PMとの関係、並びにパージガスの流量QPGとそのガスの内訳との関係を示す図である。
【図14】 本発明の実施の形態7において実行されるA/F補正制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
10 燃料タンク
20 キャニスタ
22 CCV(Canister Closed Valve)
28 パージVSV(Vacuum Switching Valve)
30 吸気通路
60 ECU(Electronic Control Unit)
XVSV開 開故障判定フラグ
FPG パージ補正係数
PGR パージ率
FGPG ベーパ濃度学習値
tFGPG FGPGのRAM値
TAU 燃料噴射時間
FW 水温増量係数
FAF 空燃比フィードバック係数
KFGPGR リッチ側初期値
KFGPGL リーン側初期値
tNEV- アイドル回転数の一時的目標下限値
tNEV+ アイドル回転数の一時的目標上限値
AV 点火遅角量
KFGPGT 初期値
KQT タンクベーパ発生量[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an evaporative fuel processing apparatus, and more particularly, to an evaporative fuel processing apparatus for processing by evaporating fuel adsorbed by a canister into an intake passage of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-58197, a canister for adsorbing evaporated fuel generated inside a fuel tank, and for connecting the canister to an intake passage of an internal combustion engine as necessary An evaporative fuel processing apparatus having a purge control valve is known. In this system, when the purge control valve is opened, intake negative pressure is guided to the canister, and the fuel adsorbed on the canister is sucked into the intake passage together with air. For this reason, according to the conventional system, it is possible to process the evaporated fuel generated inside the fuel tank without releasing it into the atmosphere.
[0003]
Further, in the above publication, an open failure of the purge control valve (failure stuck in the open state) is detected, and if the occurrence is recognized, the air-fuel ratio correction control is performed after learning of the air-fuel ratio is stopped. The technique to do is disclosed. Further, as the contents of the above correction control, a method is disclosed in which the flow rate of the purge gas is estimated from the engine speed or the like, and the air-fuel ratio is corrected based on the estimated flow rate. According to such a conventional control method, it is possible to correct to some extent the influence of the purge gas generated when the purge control valve is open, and it is possible to suppress air-fuel ratio roughening during the open failure.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-58197
[Patent Document 2]
JP-A-5-180101
[Patent Document 3]
JP 11-141413 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the purge control valve is open, a large amount of purge gas always flows into the intake passage of the internal combustion engine. On the other hand, the operating state of the internal combustion engine changes from moment to moment, a situation where a large amount of intake air is generated, a situation where only a small amount of intake air is generated, a situation where fuel injection should be stopped, a fuel injection amount, It causes various situations, such as a situation where the amount should be increased. Then, as in the above-described conventional apparatus, by simply estimating the flow rate of the purge gas and correcting the air-fuel ratio based on the estimated flow rate, it is always possible to maintain proper air-fuel ratio control under these various situations. Can not.
[0006]
The present invention has been made in view of the above points, and realizes highly accurate air-fuel ratio control by performing appropriate processing according to the state of the internal combustion engine when an open failure occurs in the purge control valve. It is an object of the present invention to provide an evaporative fuel processing apparatus that can perform the above process.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first invention is an evaporative fuel processing apparatus including a canister that adsorbs evaporative fuel flowing out from a fuel tank,
A purge control valve for controlling a conduction state between the canister and the intake passage of the internal combustion engine;
An air-fuel ratio deviation detecting means for detecting an air-fuel ratio deviation in a situation where purge gas is supplied to the intake passage;
Fuel injection amount calculation means for calculating the fuel injection amount by an arithmetic expression including a correction coefficient for canceling the influence of the purge gas;
So that the air-fuel ratio deviation is reducedWith a predetermined update widthCorrection coefficient updating means for updating the correction coefficient;
An open failure detecting means for detecting an open failure of the purge control valve;
A deviation state judging means for judging whether or not there is a deviation of the air-fuel ratio and the direction of the deviation when the open failure is detected;
An initial value setting means for giving a rich-side initial value or a lean-side initial value to the correction coefficient according to the direction of the deviation when a deviation of the air-fuel ratio is recognized by the deviation state determining means,
The difference between the reference value of the correction coefficient and the rich side initial value and the difference between the reference value and the lean side initial value are both larger than the update range of the correction coefficient by the correction coefficient update means. It is characterized by that.
[0008]
The second invention is the first invention, wherein
When the deviation satisfying the first condition is recognized in the air-fuel ratio, the correction coefficient updating unit determines that the deviation occurs in the air-fuel ratio, and updates the correction coefficient to reduce the deviation. And
The deviation state determining means determines that a deviation has occurred in the air-fuel ratio when a deviation satisfying a second condition is recognized in the air-fuel ratio,
The second condition is a condition that is established with higher sensitivity than the first condition.
[0009]
The third invention is an evaporative fuel processing apparatus comprising a canister that adsorbs evaporative fuel flowing out of a fuel tank,
A purge control valve for controlling a conduction state between the canister and the intake passage of the internal combustion engine;
Fuel cut means for executing fuel cut to stop fuel injection to the internal combustion engine under a predetermined fuel cut condition;
An open failure detecting means for detecting an open failure of the purge control valve;
A fuel cut limiting means for limiting the execution of the fuel cut when the occurrence of the open failure is recognized;
It is characterized by providing.
[0010]
Moreover, 4th invention is set in 3rd invention,
A situation distinguishing means for distinguishing between a situation in which the fuel concentration of the purge gas is high and a situation in which it is thin,
The fuel cut limiting means limits the execution of the fuel cut only under a situation where the fuel concentration of the purge gas flowing along with the open failure of the purge control valve is high.
[0011]
The fifth invention is the third or fourth invention, wherein
The fuel cut condition includes a condition that the engine speed is higher than a predetermined fuel cut speed,
The fuel cut limiting means includes fuel cut speed changing means for changing the fuel cut speed to a higher value than a normal value when occurrence of the open failure is recognized.
[0012]
The sixth invention is characterized in that, in the third or fourth invention, the restriction is prohibited.
[0013]
The seventh invention is an evaporative fuel processing apparatus comprising a canister that adsorbs evaporative fuel flowing out of a fuel tank,
A purge control valve for controlling a conduction state between the canister and the intake passage of the internal combustion engine;
A cold increase correction means for performing a cold increase correction on the fuel injection amount when the internal combustion engine is cold;
An open failure detecting means for detecting an open failure of the purge control valve;
Correction amount reducing means for reducing the increase due to the cold increase correction when the open failure is detected;
It is characterized by providing.
[0014]
The eighth invention is the seventh invention, wherein
An excess rich determination means for determining whether or not the air-fuel ratio is in a predetermined excessive rich state,
The correction amount decreasing means decreases the increase amount due to the cold increase correction only when an open failure of the purge control valve is recognized and the occurrence of the excessive rich state is recognized.
[0015]
The ninth invention is an evaporative fuel processing apparatus comprising a canister that adsorbs evaporative fuel flowing out of a fuel tank,
A purge control valve for controlling a conduction state between the canister and the intake passage of the internal combustion engine;
Idle air amount circulation means for circulating a desired idle air amount when idling the internal combustion engine;
An open failure detecting means for detecting an open failure of the purge control valve;
Idle air amount increasing means for increasing the idle air amount when occurrence of the open failure is recognized;
It is characterized by providing.
[0016]
The tenth invention is the ninth invention, wherein
A fuel concentration acquisition means for detecting or estimating the fuel concentration of the purge gas;
The idle air amount increasing means increases the idle air amount by a larger amount as the fuel concentration of the purge gas is higher.
[0017]
The eleventh aspect of the invention is the ninth or tenth aspect of the invention,
The idle air amount circulation means includes means for controlling the idle air amount so that the idle rotation speed becomes the target idle rotation speed,
The idle air amount increasing means includes target rotational speed changing means for changing the target idle rotational speed to a rotational speed higher than a normal rotational speed when occurrence of the open failure is recognized.
[0018]
In addition, a twelfth aspect of the invention is any one of the ninth to eleventh aspects of the invention,
The idle air amount circulation means includes means for controlling the idle air amount so that the idle rotation speed becomes the target idle rotation speed,
The idle air amount increasing means includes an ignition timing retarding means for retarding the ignition timing of the internal combustion engine with respect to a normal ignition timing when the occurrence of the open failure is recognized.
[0019]
A thirteenth aspect of the present invention is an evaporative fuel processing apparatus including a canister that adsorbs evaporative fuel flowing out of a fuel tank,
The canister has a vapor hole that communicates with the fuel tank, a purge hole that communicates with an intake passage of the internal combustion engine, and an air hole that is located on the opposite side of the vapor hole and the purge hole across the internal space of the canister. Prepared,
A purge control valve for controlling a conduction state between the purge hole and the intake passage;
A canister opening and closing valve for opening and closing the atmosphere hole;
An open failure detecting means for detecting an open failure of the purge control valve;
An air hole closing means for closing the canister on-off valve when occurrence of the open failure is recognized,
A situation distinguishing means for distinguishing between a situation in which the fuel concentration of the purge gas is high and a situation in which the purge gas is thin,
The air hole closing means closes the canister opening / closing valve in a state where the fuel concentration of the purge gas flowing along with the opening failure of the purge control valve is high.It is characterized by that.
[0021]
The second14The invention of theThirteenThe invention is characterized in that a check valve is provided which opens when the pressure in the system including the fuel tank and the canister reaches a predetermined negative pressure and allows air to flow into the system.
[0022]
The second15The invention of the14In the invention, the check valve is provided in the fuel tank.
[0023]
The second16The invention of the15In the invention of
An air-fuel ratio deviation detecting means for detecting an air-fuel ratio deviation in a situation where purge gas is supplied to the intake passage;
Fuel injection amount calculation means for calculating the fuel injection amount by an arithmetic expression including a correction coefficient for canceling the influence of the purge gas;
So that the air-fuel ratio deviation is reducedWith a predetermined update widthCorrection coefficient updating means for updating the correction coefficient;
An initial value setting means for giving an initial value to the correction coefficient when the canister on-off valve is closed by detecting the open failure;
The difference between the reference value of the correction coefficient and the initial value is larger than the update width of the correction coefficient by the correction coefficient update means.
[0024]
The second17The invention of the15Or second16In the invention of
Fuel injection amount calculation means for calculating the fuel injection amount by an arithmetic expression including a correction coefficient for canceling the influence of the purge gas;
Correction coefficient calculating means for calculating the correction coefficient based on the fuel concentration of the purge gas;
Purge gas flow rate detecting means for detecting the purge gas flow rate;
A gas flow rate judging means for judging whether or not the purge gas flow rate is smaller than a predetermined tank vapor generation amount when occurrence of the open failure is recognized;
A first concentration setting means for setting a predetermined tank vapor equivalent concentration to the fuel concentration of the purge gas when it is determined that the purge gas flow rate under the condition where the occurrence of the open failure is recognized is smaller than the tank vapor generation amount;
Dilution based on the tank vapor equivalent concentration, the tank vapor generation amount, and the purge gas flow rate when it is determined that the purge gas flow rate is greater than or equal to the tank vapor generation amount in the situation where the occurrence of the open failure is recognized Second concentration setting means for calculating the fuel concentration and setting the diluted fuel concentration to the fuel concentration of the purge gas;
It is characterized by providing.
[0025]
The second18The first, second, seventh, eighth and eighth inventions16In any one of the inventions, the open failure detection means includes start-up detection means for performing processing for detecting the open failure immediately after the internal combustion engine is started.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[0027]
[Description of system configuration]
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the evaporated fuel processing apparatus according to
[0028]
The other end of the
[0029]
The valve opening pressure of the
[0030]
One end of a
[0031]
The other end of the
[0032]
The
[0033]
Sensors such as a
[0034]
The system of this embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 60. The
[0035]
[Description of system operation]
(basic action)
In the system of this embodiment, the
[0036]
(Purge VSV open failure judgment)
By the way, the system of this embodiment will be in the state which cannot implement | achieve the basic operation | movement mentioned above, when an open failure arises in purge VSV28. Therefore, it is desirable that an open failure of the
[0037]
FIG. 2 is a flowchart of a routine executed by the system of the present embodiment for diagnosis of an open failure of the
[0038]
In the routine shown in FIG. 2, first, it is determined whether or not the count value COBD1 of the first OBD counter has reached the jump determination value KC11 (step 100). The first OBD counter is a counter that is cleared by an initial process when the IG switch of the vehicle is turned on. Therefore, immediately after the start of the vehicle, in step 100, it is determined that COBD1 ≧ KC11 is not satisfied.
[0039]
If it is determined in step 100 that COBD1 ≧ KC11 does not hold, then the count value COBD1 is incremented (step 102). Next, it is determined whether or not the count value COBD1 has reached the diagnosis determination value KC1 (step 104). The diagnosis determination value KC1 is a value corresponding to the timing for determining whether or not an open failure has occurred in the
[0040]
If it is determined in step 104 that COBD1 ≧ KC1 is not established, it is next determined whether or not the engine speed NE has exceeded 350 rpm (step 106). Here, 350 rpm is a determination value for determining whether or not the internal combustion engine has completely exploded. Immediately after the start of the engine, such as a cranking period of the internal combustion engine, the condition of NE> 350 rpm is not satisfied. In this case, the tank internal pressure PTNK at that time is stored as the reference pressure P0 (step 108). Thereafter, the cooling water temperature THW and the intake air temperature THA at that time are stored as the starting cooling water temperature THWST and the starting intake air temperature THAST, respectively (steps 110 and 112), and the current processing cycle is ended.
[0041]
After the start of the internal combustion engine, until the engine speed NE reaches 350 rpm, the processing of steps 100 to 112 described above is repeatedly executed every time the routine shown in FIG. 2 is started. As a result, the
[0042]
When the routine shown in FIG. 2 is started after the engine speed NE reaches 350 rpm (after the complete explosion of the internal combustion engine), it is determined in this step 106 that NE> 350 rpm is established. In this case, the differential pressure ΔP = PTNK−P0 between the tank internal pressure PTNK and the reference pressure P0 at that time is then calculated (step 114). This differential pressure ΔP is calculated as a value close to 0 when there is no significant decrease in the tank internal pressure PTNK after the complete explosion of the internal combustion engine, while it is calculated as a negative value when there is a significant decrease in PTNK. The
[0043]
In the routine shown in FIG. 2, next, the
[0044]
After the internal combustion engine is completely detonated, until the timing for determining whether or not an open failure has occurred in the
[0045]
After the routine shown in FIG. 2 is started, if it is determined in step 104 that COBD1 ≧ KC1 is established, it can be determined that it is time to determine whether there is an open failure. In this case, after the valve opening process of the
[0046]
The cold determination value KTHW is a determination value for determining whether there is a possibility that a large amount of evaporated fuel is generated inside the
[0047]
If it is determined in step 126 that THWST <KTHW is established, it can be determined that the differential pressure ΔP is not significantly affected by the evaporated fuel. In this case, thereafter, the open failure determination temporary flag tXVSV open value is set as the open failure determination flag XVSV open value (step 128). Thereafter, the
[0048]
When the routine shown in FIG. 2 is started again after the series of processes described above is completed, it is determined in step 100 that COBD1 ≧ KC11 (= KC1 + 1) is established. In this case, the processing after step 102 is jumped, and the routine shown in FIG. 2 is terminated without performing any substantial processing. In the present embodiment, the
[0049]
In the system of the present embodiment, when an open failure occurs in the
[0050]
(Phenomenon accompanying purge VSV open failure)
FIG. 3 is a flowchart for explaining a method in which the
FPG = tFGPG × PGR (1)
Here, PGR is a purge rate that means a ratio “(QPG / GA) × 100” between the purge gas flow rate QPG and the intake air amount GA. On the other hand, tFGPG is a RAM of a vapor concentration learning value FGPG that means a TAU correction ratio per purge rate of 1%, and physically has a meaning as a fuel concentration of purge gas.
[0051]
Next, the
TAU = TP x (FW + FAF + KGX + FPG) (2)
Here, TP is a basic fuel injection time for realizing the target air-fuel ratio with respect to the intake air amount GA. FW is a water temperature increase coefficient for realizing an increase correction during cold. FAF is an air-fuel ratio feedback coefficient that is increased or decreased based on the output of the
[0052]
The purge correction coefficient FPG is a value determined by the purge rate PGR and the vapor concentration learning value FGPG as described with reference to the equation (1). The purge rate PGR is a value determined by the intake air amount GA and the purge gas flow rate QPG as described above. The intake air amount GA is a value that changes every moment according to the operating state of the internal combustion engine, and the value can be detected by the
[0053]
The
[0054]
As shown in the above equation (2), the
[0055]
When a significant shift is recognized in the air-fuel ratio feedback coefficient FAF during the purge gas flow, the
[0056]
As described above, in the system of this embodiment, the exhaust air-fuel ratio shifts to the rich side or the lean side due to the circulation of the purge gas, and as a result, the air-fuel ratio feedback coefficient FAF is the reference value. The learning of the vapor concentration learning value FGPG is promoted using the shift from. The exhaust air / fuel ratio is maintained in the vicinity of the target air / fuel ratio by the function of the air / fuel ratio feedback control until the value of the vapor concentration learning value FGPG matches the actual purge gas concentration.
[0057]
Incidentally, the update of the air-fuel ratio feedback coefficient FAF is basically proceeded with a constant step width based only on whether the exhaust air-fuel ratio is rich or lean. That is, the update speed of the air-fuel ratio feedback coefficient FAF is constant regardless of the deviation width between the actual air-fuel ratio and the target air-fuel ratio. For this reason, it is desirable that the learning of the vapor concentration learning value FGPG proceeds without significantly deviating the actual air-fuel ratio from the target air-fuel ratio. In order to satisfy this requirement, under a situation where learning of FGPG is not sufficiently advanced, it is necessary to control the purge gas flow rate QPG to a small amount in order to suppress the deviation width of the air-fuel ratio due to the influence of the purge gas. . Therefore, in principle, the system of this embodiment suppresses the purge gas flow rate QPG to a sufficiently small amount under a situation where the vapor concentration learning value FGPG may not be sufficiently learned immediately after the start of the internal combustion engine, and thereafter As the FGPG learning progresses, the purge gas flow rate QPG is increased.
[0058]
However, when an open failure has occurred in the
[0059]
FIG. 4 shows a flowchart of a learning control routine executed by the
[0060]
On the other hand, if it is determined in
[0061]
On the other hand, if it is determined that CPGR <KCFG is satisfied, it is then determined whether or not the initial value setting flag XFGPG0 is 0 (step 146). If it is determined that XFGPG0 = 0 does not hold, it can be determined that the initial value associated with the open failure of the
[0062]
The significant rich determination value KFAFR is a determination value for determining whether or not a shift to the rich side of the air-fuel ratio is permitted. In this embodiment, when the air-fuel ratio feedback coefficient FAF is updated to a value lower than the significant rich determination value KFAFR before the count value CPGR of the purge counter reaches the determination value KCFG, the purge gas with a high fuel concentration flows. The vapor concentration learning value FGPG is set to be determined to be quickly updated to the rich side. If it is determined in
[0063]
The significant lean determination value KFAFL is a determination value for determining whether or not a shift of the air-fuel ratio to the lean side is permitted. In this embodiment, when the air-fuel ratio feedback coefficient FAF is updated to a value exceeding the significant lean determination value KFAFL before the count value CPGR of the purge counter reaches the determination value KCFG, a purge gas with a low fuel concentration flows. The vapor concentration learning value FGPG is set to be determined to need to be quickly updated to the lean side. If it is determined in
[0064]
On the other hand, if it is determined in
[0065]
The rich side initial value KFGPGR and the lean side initial value KFGPGL are set to values that absorb the shift KFAFR or KFAFL generated in the air-fuel ratio feedback coefficient FAF. Therefore, when the initial value KFGPGR or KFGPGL is set in the vapor concentration learning value FGPG, it is necessary to clear the shift amount of the air-fuel ratio feedback coefficient FAF. Therefore, in the routine shown in FIG. 4, the process of returning the FAF to the basic value KSET is performed after the process of
[0066]
In the routine shown in FIG. 4, when it is determined that the condition of step 144 (CPGR <KCFG), the condition of step 146 (XFGPG0 = 0), or the condition of step 146 (FAF> KFAFL) is not satisfied, After the process of
[0067]
When it is determined that FAF> KF2 is not established, it can be determined that the air-fuel ratio feedback coefficient FAF is maintained near the reference value. In this case, the current vapor concentration learning value FGPG is consistent with the actual purge gas concentration, and as a result, it can be determined that the correction by the purge correction coefficient FPG is functioning properly. In this case, the
[0068]
On the other hand, if the establishment of FAF <KF1 is recognized in
[0069]
The rich side initial value KFGPGR and the lean side initial value KFGPGL used in
[0070]
In the initial value setting process described above, the process of
[0071]
As described above, according to the routine shown in FIG. 4, when the
[0072]
In the first embodiment described above, the
[0073]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The apparatus according to the present embodiment can be realized by causing the
[0074]
In an internal combustion engine, a fuel cut (F / C) for stopping fuel injection is performed when the accelerator pedal is released and the engine speed NE is sufficiently high. When purging the
[0075]
However, when an open failure occurs in the
[0076]
FIG. 5 shows a flowchart of an F / C control routine executed by the
[0077]
On the other hand, if it is determined in
[0078]
On the other hand, if it is determined in
[0079]
If it is determined in
[0080]
On the other hand, if it is determined that FGPG <KFG is established, it can be determined that there is a situation where the execution of F / C should be restricted. In this case, the
[0081]
The abnormal fuel cut rotational speed KNFC1 used in
[0082]
By the way, in the second embodiment described above, the execution of F / C is restricted by using a higher fuel cut speed than the normal time when the
[0083]
In the second embodiment described above, the
[0084]
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 6 and FIG. The apparatus of the present embodiment can be realized by causing the
[0085]
Also in this embodiment, the
[0086]
By the way, when an open failure has occurred in the
[0087]
FIG. 7 shows a flowchart of a TAU calculation routine executed by the
[0088]
In the routine shown in FIG. 7, it is first determined whether or not 1 is set to open failure determination flag XVSV open (step 190). If it is determined that XVSV open = 1 is not established, it can be determined that no open failure has occurred in the
[0089]
The fuel injection time TAU is calculated to such a large value that there is no actual benefit considering the effect of purge gas in an extremely low temperature environment where the coolant temperature THW is extremely low. Under such circumstances, even if an open failure occurs in the
[0090]
On the other hand, if it is determined in
[0091]
As described above, the rich flag XR is a flag that is set to 1 when the air-fuel ratio feedback coefficient FAF falls below the excessive rich determination value KF10. Here, the excessive rich determination value KF10 is a value that the FAF does not reach when the increase correction using the water temperature increase coefficient FW is normally performed. Therefore, the rich flag XR is a flag that becomes 1 when an increase correction using FW is performed in an environment where a large amount of fuel-rich purge gas is circulating, that is, an increase correction using FW is limited. This flag is 1 only when it is desirable to do so.
[0092]
If the establishment of FAF <KF10 is not recognized in
[0093]
As described above, according to the routine shown in FIG. 7, the fuel increase by the water temperature increase coefficient FW is performed on the condition that the air-fuel ratio feedback coefficient FAF is actually excessively updated to the rich side when the
[0094]
In the present embodiment, when an open failure has occurred in the
[0095]
In the third embodiment described above, the
[0096]
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The apparatus according to the present embodiment is the same as the apparatus according to any one of the first to third embodiments except that the
[0097]
In the apparatus of this embodiment, when an open failure occurs in the
[0098]
The influence of the purge gas on the air-fuel ratio becomes smaller as the intake air amount GA increases. Accordingly, the state of the internal combustion engine during idling becomes more stable as the amount of idle air (hereinafter referred to as “ISC flow rate QCAL”) increases. Further, the ISC flow rate QCAL can be increased by increasing the idle speed. In view of this, the apparatus according to the present embodiment is designed to increase the ISC flow rate QCAL by setting the target idle speed higher than the normal target value when the
[0099]
FIG. 8 shows a flowchart of an ISC flow control routine executed by the
[0100]
If the establishment of XVSV open = 1 is not recognized, it can be determined that no open failure has occurred in the
[0101]
On the other hand, if it is determined in
[0102]
In the routine shown in FIG. 8, after the series of processes described above, the ignition retard amount AV is set to 0 (step 224), and the ISC flow rate increase value QV is set to 0 (step 226). QCAL is calculated (step 228).
QCAL = QG + QTWH + QV (3)
The ISC flow rate increase value QV is a correction term for increasing the ISC flow rate QCAL when the
[0103]
In the routine shown in FIG. 8, when it is recognized that 1 is set in the open failure determination flag XVSV open, a process for dealing with an open failure of the
[0104]
In the routine shown in FIG. 8, it is next determined whether or not the count value CCAN of the canister purge counter is smaller than the determination value KT1 (step 234). The canister purge counter is a counter for counting the total time that the
[0105]
If it is determined in
[0106]
In the routine shown in FIG. 8, next, the ignition retardation amount AV is increased by a predetermined value KA2 within a range not exceeding the upper limit value KAV3 (step 238). The ignition retard amount AV is set to 0 when the
[0107]
In the routine shown in FIG. 8, if it is determined in
[0108]
In the routine shown in FIG. 8, next, the lower limit value is set to 0, and the ignition retardation amount AV is reduced by a predetermined value KA3 (step 242). According to the processing of
[0109]
When the above processing ends, it is next determined whether or not the engine speed NE is lower than the temporary target lower limit value NEV− (step 244). If it is determined that NE <NEV− does not hold, it is then determined whether or not the engine speed NE is greater than the temporary target upper limit value NEV + (step 246). As a result, when it is determined that NE> NEVI + is not established, it can be determined that the engine speed NE is within the abnormal initial target range set in
[0110]
On the other hand, if it is determined in
[0111]
Next, in
[0112]
When the
[0113]
If a large amount of the ISC flow rate QCAL can be circulated as described above when the
[0114]
Further, according to the routine shown in FIG. 8, when the
[0115]
In the routine shown in FIG. 8, as described above, the process of changing the ignition retard amount AV is performed based on the state of the
[0116]
FIG. 9 shows a flowchart of an ignition timing calculation routine executed by the
[0117]
Next, it is determined whether or not 1 is set in the idle flag XIDL (step 262). As a result, when it is determined that XIDL = 1 is not established, it is determined that the internal combustion engine is not in an idle state, and thereafter, a process for determining the ignition timing according to the operating state of the internal combustion engine is advanced. Specifically, first, the base ignition timing ACAL is calculated according to the engine speed NE and the throttle opening TA (step 264). As shown in the frame of
[0118]
When the calculation process of the base ignition timing ACAL is completed, the final ignition timing AOP is then calculated according to the following equation (step 266).
AOP = ACAL + ATHW (4)
According to such processing, when the internal combustion engine is not idling, it is possible to calculate an appropriate final ignition timing AOP according to the engine speed NE, the throttle opening degree TA, and the coolant temperature THW. Thereafter, the
[0119]
In the routine shown in FIG. 9, when it is recognized that XIDL = 1 is established (see
[0120]
Next, the final ignition timing AOP during idling is calculated according to the following equation (step 270).
AOP = ACAL + ATHW-AV (5)
AV included in the above equation (5) is an ignition retardation amount set in the routine shown in FIG. As described above, according to the routine shown in FIG. 8, when
[0121]
Basically, the internal combustion engine of the present embodiment is set so that the output torque during idling decreases as the ignition delay by the ignition delay amount AV is applied. Therefore, at the stage where the ignition retardation amount AV is increased when the
[0122]
For this reason, according to the routines shown in FIGS. 8 and 9, when the
[0123]
Incidentally, in the above-described fourth embodiment, it is assumed that the engine speed NE is feedback-controlled during idle operation, but such feedback control is not necessarily an essential matter. FIG. 10 is an example of a flowchart for appropriately changing the ISC flow rate QCAL without performing feedback control of the engine speed NE.
[0124]
In the routine shown in FIG. 10, first, the feasibility of XIDL = 1 is determined (step 280). As a result, if the establishment of XIDL = 1 is not recognized, the current processing cycle is immediately terminated thereafter. On the other hand, if it is determined that the above condition is satisfied, it is then determined whether XVSV open = 1 is satisfied (step 282). If it is determined that XVSV open = 1 is not established, the calculation of the ISC flow rate QCAL (step 284) and the calculation of the final ignition timing AOP are performed on the assumption that the
[0125]
In this case, in
[0126]
In the routine shown in FIG. 10, if XVSV open = 1 is recognized (see step 282), it is then determined whether CCAN <KT1 is satisfied (step 288). As a result, if it is determined that CCAN <KT1 is established, it can be determined that the fuel concentration of the purge gas may be high. Henceforth, correction of the ISC flow rate QCAL based on the situation (step 290) and the final The ignition timing AOP is corrected (step 292).
[0127]
In this case, in
[0128]
If a sufficient canister purge is executed in a situation where an open failure has occurred in the
[0129]
As described above, according to the routine shown in FIG. 10, when the
[0130]
In the above-described fourth embodiment, the
[0131]
Embodiment 5 FIG.
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The apparatus according to the present embodiment is the same as the apparatus according to any one of the first to fourth embodiments, and will be described later in the
[0132]
In the apparatus of the present embodiment, when an open failure occurs in the
[0133]
FIG. 11 shows a flowchart of a CCV control routine executed by the
[0134]
That is, in this case, it is next determined whether or not the purge rate PGR is greater than a predetermined value KPG (step 302). The purge rate PGR is calculated on the assumption that the
[0135]
Even if an open failure occurs in the
[0136]
If it is determined in
[0137]
If it is determined in
[0138]
If the establishment of PTNK <kP4 is recognized in
[0139]
In the system of the present embodiment, when the
[0140]
As described above, according to the apparatus of this embodiment, the purge gas flow rate QPG can be limited to a sufficiently small amount by closing the
[0141]
In the fifth embodiment described above, the
[0142]
In the fifth embodiment described above, the
[0143]
Embodiment 6 FIG.
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The apparatus according to the present embodiment can be realized by causing the
[0144]
The apparatus according to the present embodiment has a function of closing the
[0145]
The fuel concentration of the purge gas that has passed through the
[0146]
In the first embodiment described above, since the purge gas accompanying the open failure of the
[0147]
FIG. 12 shows a flowchart of a learning control routine executed by the
[0148]
Even when the
[0149]
As a result, if it is determined that XFGPG1 = 0 does not hold, it can be determined that an initial value has already been set for the vapor concentration learning value FGPG. In this case, the process for setting the initial value is jumped, and the processes after
[0150]
The initial value KFGPGT set in
[0151]
In the sixth embodiment described above, the vapor concentration learning value FGPG is the first value.16The
[0152]
Embodiment 7 FIG.
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13 and FIG. The apparatus of the present embodiment can be realized by causing the
[0153]
FIG. 13 shows the relationship between the purge gas flow rate QPG (vertical axis) and the intake pipe pressure PM generated when the
[0154]
The
[0155]
On the other hand, under the situation where the
[0156]
Under the situation where the fuel concentration of the purge gas becomes a function value of QPG, the vapor concentration learning value FGPG cannot be learned with a response that follows the change in the concentration. For this reason, when the
[0157]
FIG. 14 is a flowchart of an A / F correction control routine executed by the
[0158]
If it is determined in
[0159]
If the
[0160]
On the other hand, if it is determined in
[0161]
As described above, according to the routine shown in FIG. 12, FPG is calculated by a normal method under the condition that the fuel concentration of the purge gas is not influenced by the purge gas flow rate QPG, while the fuel concentration of the purge gas is equal to the function value of QPG. Under such circumstances, an appropriate purge correction coefficient FPG can be calculated by making only the RAM value tFGPG follow the change without requiring a rapid change in the vapor concentration learning value FGPG. For this reason, according to the apparatus of the present embodiment, even when the situation in which the fuel concentration of the purge gas changes frequently is formed by closing the
[0162]
In the above-described seventh embodiment, the
[0163]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
According to the first invention, when an open failure of the purge control valve is detected, the presence / absence of the air-fuel ratio shift and the direction of the shift are determined. As a result, when a deviation in the air-fuel ratio is recognized, the rich side initial value or the lean side initial value can be given to the correction coefficient for canceling the influence of the purge gas. These initial values give a large change in the correction coefficient as compared with the normally used update width. Therefore, according to the present invention, it is possible to quickly converge the correction coefficient to an appropriate value when the purge control valve is open, and as a result, it is possible to realize excellent air-fuel ratio control. is there.
[0164]
According to the second aspect of the present invention, when the purge control valve is open, it is possible to recognize the occurrence of the air-fuel ratio shift with high sensitivity and enter the initial value in the correction coefficient. For this reason, according to the present invention, the correction coefficient can be greatly changed toward an appropriate value immediately after detection of an open failure. On the other hand, according to the present invention, it is possible to recognize the occurrence of an air-fuel ratio shift with low sensitivity during normal updating. For this reason, according to the present invention, it is possible to avoid that the correction coefficient is inappropriately updated due to a slight fluctuation in the air-fuel ratio.
[0165]
According to the third aspect of the present invention, it is possible to limit the execution of fuel cut when the purge control valve is open. For this reason, according to the present invention, a situation in which fuel cut is performed in a state where purge gas is flowing in the intake passage of the internal combustion engine, that is, purge gas containing a fuel component is not subjected to combustion in the cylinder. Occurrence of a situation that flows into the catalyst can be suppressed, and the catalyst can be effectively protected.
[0166]
According to the fourth aspect of the invention, the execution of fuel cut can be limited only under a situation where the fuel concentration of the purge gas is high. When the fuel concentration of the purge gas is low, there is no need to limit the execution of fuel cut. According to the present invention, it is possible to avoid unnecessarily restricting the execution of fuel cut under such circumstances.
[0167]
According to the fifth aspect of the present invention, when the purge control valve is open, the fuel cut execution can be limited by increasing the fuel cut rotational speed. According to such a method, it is possible to enjoy the fuel efficiency improvement effect by the fuel cut while protecting the catalyst.
[0168]
According to the sixth aspect of the invention, when the purge control valve is open, execution of fuel cut can be prohibited, and gas containing unburned components can be completely prevented from flowing into the catalyst. Therefore, according to the present invention, an excellent catalyst protection function can be realized when the purge control valve is open.
[0169]
According to the seventh aspect of the invention, under the condition that a large amount of vapor is flowing due to the open failure of the purge control valve, the air-fuel ratio becomes excessively rich by performing the cold increase correction together. Can be avoided.
[0170]
According to the eighth aspect of the present invention, the increase can be reduced only when the air-fuel ratio is actually excessively rich with the execution of the cold increase correction. For this reason, according to the present invention, it is possible to avoid unnecessarily reducing the increase correction amount.
[0171]
According to the ninth aspect, the idle air amount can be increased when an open failure of the purge control valve is recognized. As the amount of idle air increases, the influence of purge gas on the air-fuel ratio during idling can be reduced. Therefore, according to the present invention, a stable idle operation state can be realized when an open failure occurs in the purge control valve.
[0172]
According to the tenth aspect of the invention, the amount of idle air can be increased as the fuel concentration of the purge gas increases. The air-fuel ratio during idling tends to become richer as the fuel concentration of the purge gas is higher. According to the present invention, since the idle air amount can be set to an appropriate amount according to the fuel concentration, a stable idle operation state can be realized without unnecessarily increasing the idle air amount.
[0173]
According to the eleventh aspect of the present invention, it is possible to increase the amount of idle air by increasing the target idle speed to be achieved when the purge control valve is open.
[0174]
According to the twelfth aspect of the present invention, when the purge control valve is open, the ignition timing can be retarded to reduce the output torque per unit air amount, thereby increasing the idle air amount.
[0175]
According to the thirteenth aspect, the inflow of air to the canister can be restricted by closing the canister opening / closing valve when the purge control valve is open. When the inflow of air to the canister is restricted, purging of the evaporated fuel adsorbed by the canister can be suppressed, and the purge gas flow rate flowing into the intake passage can be made small. For this reason, according to the present invention, it is possible to realize excellent air-fuel ratio control by sufficiently suppressing the influence of the purge gas when the purge control valve is open.
[0176]
Also thisAccording to the invention, the canister on-off valve can be closed only when the fuel concentration of the purge gas is high. When the canister on-off valve is closed, the inflow of air into the canister is blocked, so that the gas in the fuel tank is easily sucked into the intake passage. When the fuel concentration of the purge gas flowing out from the canister is low, it is preferable that the purge gas having a low concentration flows from the canister to the intake passage, rather than the gas in the fuel tank being sucked into the intake passage. According to the present invention, such a requirement can be satisfied, and an optimal state according to the fuel concentration of the purge gas can be realized.
[0177]
First14According to the invention, since the check valve function allows the inflow of air into the system including the fuel tank and the canister, the inside of the system is unduly large even when the canister on-off valve is closed. Negative pressure can be avoided. Therefore, according to the present invention, it is possible to reliably prevent an excessive pressure stress from being applied to the fuel tank and the canister while suppressing the purge gas flow rate by closing the canister on-off valve.
[0178]
First15According to this invention, since the check valve is provided in the fuel tank, the atmosphere can be sucked in from the fuel tank side when a large negative pressure is generated in the system when the canister on-off valve is closed. In this case, not the purge gas flowing out from the canister but mainly the purge gas flowing out from the fuel tank flows into the intake passage. The purge gas flowing out of the canister may become high concentration when a large amount of fuel is adsorbed on the canister. On the other hand, the gas flowing out of the fuel tank is obtained by diluting the vapor generated inside the fuel tank with the atmosphere. According to the present invention, since the gas flowing into the intake passage can be the latter gas, it is possible to avoid a situation in which a purge gas with an unduly high fuel concentration flows into the intake passage.
[0179]
First16According to this invention, in a situation where the canister on-off valve is closed due to an open failure of the purge control valve, the initial value can be quickly set as the correction coefficient for eliminating the influence of the purge gas. Under the above situation, the gas flowing out from the fuel tank is sucked into the intake passage as a purge gas. The fuel concentration of such purge gas can be handled while being fixed to some extent. In the present invention, an initial value corresponding to the fuel concentration is set as the correction coefficient. Therefore, according to the present invention, the correction coefficient can be converged to an appropriate value very quickly after an open failure of the purge control valve is recognized, and as a result, excellent air-fuel ratio control can be realized. .
[0180]
First17According to the invention, when the canister on-off valve is closed, the purge gas flowing into the intake passage is limited to the gas flowing out of the fuel tank, so that the gas contains only the vapor in the tank, Alternatively, the fuel concentration of the purge gas can be set appropriately depending on whether the gas mixture is vapor and air. According to the present invention, since the fuel injection amount is calculated based on the appropriate fuel concentration set in this way, it is possible to realize highly accurate air-fuel ratio control.
[0181]
First18According to the invention, since the open failure of the purge control valve can be detected immediately after the internal combustion engine is started, the initial value setting and the cold correction correction decrease correction can be performed with an inappropriate purge caused by the open failure. Can be executed immediately after starting. For this reason, according to the present invention, it is possible to realize air-fuel ratio control with high accuracy by coping with the abnormality immediately after the occurrence of the abnormal state due to the open failure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the contents of processing executed to determine whether or not an open failure has occurred in the purge VSV in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart for explaining a fuel injection time calculation method used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart of a learning control routine executed in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart of an F / C control routine executed in the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a map of a water temperature increase coefficient FW used in Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart of a TAU calculation routine executed in Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart of an ISC flow control routine executed in the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart of an ignition timing calculation routine executed in Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 10 is an ISC flow control routine flowchart executed in a modification of the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a CCV control routine flowchart executed in the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart of a learning control routine executed in the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 13 shows the relationship between the purge gas flow rate QPG (vertical axis) and the intake pipe pressure PM generated in the seventh embodiment of the present invention when the CCV is closed, and the relationship between the purge gas flow rate QPG and the breakdown of the gas. FIG.
FIG. 14 is a flowchart of an A / F correction control routine executed in the seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Fuel tank
20 Canister
22 CCV (Canister Closed Valve)
28 Purge VSV (Vacuum Switching Valve)
30 Air intake passage
60 ECU (Electronic Control Unit)
XVSV open / open failure judgment flag
FPG purge correction factor
PGR purge rate
FGPG vapor concentration learning value
tFGPG FGPG RAM value
TAU fuel injection time
FW Water temperature increase coefficient
FAF air-fuel ratio feedback factor
KFGPGR Rich side initial value
KFGPGL Lean side initial value
tNEV- Temporary target lower limit for idle speed
tNEV + Temporary target upper limit for idle speed
AV ignition retard amount
KFGPGT initial value
KQT tank vapor generation amount
Claims (18)
前記キャニスタと内燃機関の吸気通路との導通状態を制御するパージ制御弁と、
前記吸気通路にパージガスが供給されている状況化で空燃比のずれを検出する空燃比ずれ検出手段と、
パージガスの影響を相殺するための補正係数を含む演算式により燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段と、
前記空燃比のずれが縮小するように所定の更新幅で前記補正係数を更新する補正係数更新手段と、
前記パージ制御弁の開故障を検出する開故障検出手段と、
前記開故障が検出された際に空燃比のずれの有無とそのずれの方向を判断するずれ状態判断手段と、
前記ずれ状態判断手段により空燃比のずれが認められた場合に、そのずれの方向に応じて、前記補正係数にリッチ側初期値或いはリーン側初期値を与える初期値設定手段とを備え、
前記補正係数の基準値と前記リッチ側初期値との差、および当該基準値と前記リーン側初期値との差は、何れも前記補正係数更新手段による前記補正係数の更新幅に比して大きいことを特徴とする蒸発燃料処理装置。An evaporative fuel processing apparatus comprising a canister for adsorbing evaporative fuel flowing out of a fuel tank,
A purge control valve for controlling a conduction state between the canister and the intake passage of the internal combustion engine;
An air-fuel ratio deviation detecting means for detecting an air-fuel ratio deviation in a situation where purge gas is supplied to the intake passage;
Fuel injection amount calculation means for calculating the fuel injection amount by an arithmetic expression including a correction coefficient for canceling the influence of the purge gas;
A correction coefficient updating means for updating the correction coefficient with a predetermined update width as the deviation of the air-fuel ratio is reduced,
An open failure detecting means for detecting an open failure of the purge control valve;
A deviation state judging means for judging whether or not there is a deviation of the air-fuel ratio and the direction of the deviation when the open failure is detected;
An initial value setting means for giving a rich-side initial value or a lean-side initial value to the correction coefficient according to the direction of the deviation when a deviation of the air-fuel ratio is recognized by the deviation state determining means,
The difference between the reference value of the correction coefficient and the initial value on the rich side, and the difference between the reference value and the initial value on the lean side are both larger than the update width of the correction coefficient by the correction coefficient update means. The evaporative fuel processing apparatus characterized by the above-mentioned.
前記ずれ状態判断手段は、前記空燃比に第2の条件を満たすずれが認められた場合に、前記空燃比にずれが生じていると判断し、
前記第2の条件は、前記第1の条件に比して、高い感度で成立する条件であることを特徴とする請求項1記載の蒸発燃料処理装置。When the deviation satisfying the first condition is recognized in the air-fuel ratio, the correction coefficient updating unit determines that the deviation occurs in the air-fuel ratio, and updates the correction coefficient to reduce the deviation. And
The deviation state determining means determines that a deviation has occurred in the air-fuel ratio when a deviation satisfying a second condition is recognized in the air-fuel ratio,
The evaporated fuel processing apparatus according to claim 1, wherein the second condition is a condition that is established with higher sensitivity than the first condition.
前記キャニスタと内燃機関の吸気通路との導通状態を制御するパージ制御弁と、
所定のフューエルカット条件の成立下で、内燃機関に対する燃料噴射を停止するフューエルカットを実行するフューエルカット手段と、
前記パージ制御弁の開故障を検出する開故障検出手段と、
前記開故障の発生が認められる場合には前記フューエルカットの実行を制限するフューエルカット制限手段と、
を備えることを特徴とする蒸発燃料処理装置。An evaporative fuel processing apparatus comprising a canister for adsorbing evaporative fuel flowing out of a fuel tank,
A purge control valve for controlling a conduction state between the canister and the intake passage of the internal combustion engine;
Fuel cut means for executing fuel cut to stop fuel injection to the internal combustion engine under a predetermined fuel cut condition;
An open failure detecting means for detecting an open failure of the purge control valve;
A fuel cut limiting means for limiting the execution of the fuel cut when the occurrence of the open failure is recognized;
An evaporative fuel processing apparatus comprising:
前記フューエルカット制限手段は、前記パージ制御弁の開故障に伴って流通するパージガスの燃料濃度が濃い状況下でのみ前記フューエルカットの実行を制限することを特徴とする請求項3記載の蒸発燃焼処理装置。A situation distinguishing means for distinguishing between a situation in which the fuel concentration of the purge gas is high and a situation in which it is thin,
4. The evaporative combustion process according to claim 3, wherein the fuel cut restricting means restricts the execution of the fuel cut only under a situation where the fuel concentration of the purge gas flowing along with the open failure of the purge control valve is high. apparatus.
前記フューエルカット制限手段は、前記開故障の発生が認められる場合に、前記フューエルカット回転数を通常値に比して高い値に変更するフューエルカット回転数変更手段を含むことを特徴とする請求項3または4記載の蒸発燃料処理装置。The fuel cut condition includes a condition that the engine speed is higher than a predetermined fuel cut speed,
The fuel cut limiting means includes fuel cut speed changing means for changing the fuel cut speed to a higher value than a normal value when occurrence of the open failure is recognized. The evaporative fuel processing apparatus according to 3 or 4.
前記キャニスタと内燃機関の吸気通路との導通状態を制御するパージ制御弁と、
内燃機関の冷間時に燃料噴射量に冷間増量補正を施す冷間増量補正手段と、
前記パージ制御弁の開故障を検出する開故障検出手段と、
前記開故障が検出された際に前記冷間増量補正による増量分を減量する補正分減量手段と、
を備えることを特徴とする蒸発燃料処理装置。An evaporative fuel processing apparatus comprising a canister for adsorbing evaporative fuel flowing out of a fuel tank,
A purge control valve for controlling a conduction state between the canister and the intake passage of the internal combustion engine;
A cold increase correction means for performing a cold increase correction on the fuel injection amount when the internal combustion engine is cold;
An open failure detecting means for detecting an open failure of the purge control valve;
Correction amount reducing means for reducing the increase due to the cold increase correction when the open failure is detected;
An evaporative fuel processing apparatus comprising:
前記補正分減量手段は、前記パージ制御弁の開故障が認められ、かつ、前記過剰リッチ状態の発生が認められる場合にのみ前記冷間増量補正による増量分を減量することを特徴とする請求項7記載の蒸発燃焼処理装置。An excess rich determination means for determining whether or not the air-fuel ratio is in a predetermined excessive rich state,
The correction amount decreasing means decreases the increase amount due to the cold increase correction only when an open failure of the purge control valve is recognized and the occurrence of the excessive rich state is recognized. 8. The evaporative combustion treatment apparatus according to 7.
前記キャニスタと内燃機関の吸気通路との導通状態を制御するパージ制御弁と、
内燃機関のアイドリング時に、所望のアイドル空気量を流通させるアイドル空気量流通手段と、
前記パージ制御弁の開故障を検出する開故障検出手段と、
前記開故障の発生が認められる場合に、前記アイドル空気量を増量させるためのアイドル空気量増量手段と、
を備えることを特徴とする蒸発燃料処理装置。An evaporative fuel processing apparatus comprising a canister for adsorbing evaporative fuel flowing out of a fuel tank,
A purge control valve for controlling a conduction state between the canister and the intake passage of the internal combustion engine;
Idle air amount circulation means for circulating a desired idle air amount when idling the internal combustion engine;
An open failure detecting means for detecting an open failure of the purge control valve;
Idle air amount increasing means for increasing the idle air amount when occurrence of the open failure is recognized;
An evaporative fuel processing apparatus comprising:
前記アイドル空気量増量手段は、前記パージガスの燃料濃度が濃いほど前記アイドル空気量を多量に増量させることを特徴とする請求項9記載の蒸発燃焼処理装置。A fuel concentration acquisition means for detecting or estimating the fuel concentration of the purge gas;
The evaporative combustion processing apparatus according to claim 9, wherein the idle air amount increasing means increases the idle air amount to a greater extent as the fuel concentration of the purge gas is higher.
前記アイドル空気量増量手段は、前記開故障の発生が認められる場合に、前記目標アイドル回転数を通常の回転数より高い回転数に変更する目標回転数変更手段を含むことを特徴とする請求項9または10記載の蒸発燃料処理装置。The idle air amount circulation means includes means for controlling the idle air amount so that the idle rotation speed becomes the target idle rotation speed,
The idle air amount increasing means includes target rotational speed changing means for changing the target idle rotational speed to a rotational speed higher than a normal rotational speed when occurrence of the open failure is recognized. The evaporative fuel processing apparatus according to 9 or 10.
前記アイドル空気量増量手段は、前記開故障の発生が認められる場合に、内燃機関の点火時期を通常の点火時期に対して遅角する点火時期遅角手段を含むことを特徴とする請求項9乃至11の何れか1項記載の蒸発燃料処理装置。The idle air amount circulation means includes means for controlling the idle air amount so that the idle rotation speed becomes the target idle rotation speed,
10. The idle air amount increasing means includes ignition timing retarding means for retarding the ignition timing of the internal combustion engine with respect to a normal ignition timing when the occurrence of the open failure is recognized. The evaporative fuel processing apparatus of any one of thru | or 11.
前記キャニスタは、前記燃料タンクに通じるベーパ孔と、内燃機関の吸気通路に通じるパージ孔と、当該キャニスタの内部空間を挟んで前記ベーパ孔および前記パージ孔とは反対側に位置する大気孔とを備え、
前記パージ孔と前記吸気通路との導通状態を制御するパージ制御弁と、
前記大気孔を開閉するキャニスタ開閉弁と、
前記パージ制御弁の開故障を検出する開故障検出手段と、
前記開故障の発生が認められる場合に前記キャニスタ開閉弁を閉弁状態とする大気孔閉塞手段と、
パージガスの燃料濃度が濃い状況と薄い状況とを区別する状況区別手段とを備え、
前記大気孔閉塞手段は、前記パージ制御弁の開故障に伴って流通するパージガスの燃料濃度が濃い状況下において、前記キャニスタ開閉弁を閉弁状態とすることを特徴とする蒸発燃料処理装置。An evaporative fuel processing apparatus comprising a canister for adsorbing evaporative fuel flowing out of a fuel tank,
The canister has a vapor hole that communicates with the fuel tank, a purge hole that communicates with an intake passage of the internal combustion engine, and an air hole that is located on the opposite side of the vapor hole and the purge hole across the internal space of the canister. Prepared,
A purge control valve for controlling a conduction state between the purge hole and the intake passage;
A canister opening and closing valve for opening and closing the atmosphere hole;
An open failure detecting means for detecting an open failure of the purge control valve;
An air hole closing means for closing the canister on-off valve when occurrence of the open failure is recognized,
A situation distinguishing means for distinguishing between a situation in which the fuel concentration of the purge gas is high and a situation in which the purge gas is thin,
The evaporative fuel processing device, wherein the air hole closing means closes the canister opening / closing valve in a state where the fuel concentration of the purge gas flowing along with the opening failure of the purge control valve is high .
パージガスの影響を相殺するための補正係数を含む演算式により燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段と、
前記空燃比のずれが縮小するように所定の更新幅で前記補正係数を更新する補正係数更新手段と、
前記開故障が検出されることにより前記キャニスタ開閉弁が閉弁状態とされた際に、前記補正係数に初期値を与える初期値設定手段とを備え、
前記補正係数の基準値と前記初期値との差は、前記補正係数更新手段による前記補正係数の更新幅に比して大きいことを特徴とする請求項15記載の蒸発燃料処理装置。An air-fuel ratio deviation detecting means for detecting an air-fuel ratio deviation in a situation where purge gas is supplied to the intake passage;
Fuel injection amount calculation means for calculating the fuel injection amount by an arithmetic expression including a correction coefficient for canceling the influence of the purge gas;
A correction coefficient updating means for updating the correction coefficient with a predetermined update width as the deviation of the air-fuel ratio is reduced,
An initial value setting means for giving an initial value to the correction coefficient when the canister on-off valve is closed by detecting the open failure;
16. The evaporative fuel processing device according to claim 15 , wherein a difference between the reference value of the correction coefficient and the initial value is larger than an update width of the correction coefficient by the correction coefficient update unit.
前記補正係数を、パージガスの燃料濃度に基づいて算出する補正係数算出手段と、
パージガス流量を検出するパージガス流量検出手段と、
前記開故障の発生が認められる場合に、前記パージガス流量が、所定のタンクベーパ発生量より少ないか否かを判断するガス流量判断手段と、
前記開故障の発生が認められる状況下でのパージガス流量が前記タンクベーパ発生量より少ないと判断される場合に、所定のタンクベーパ相当濃度を前記パージガスの燃料濃度に設定する第1の濃度設定手段と、
前記開故障の発生が認められる状況下でのパージガス流量が前記タンクベーパ発生量以上であると判断される場合に、前記タンクベーパ相当濃度と、前記タンクベーパ発生量と、前記パージガス流量とに基づいて希釈化燃料濃度を算出し、当該希釈化燃料濃度を前記パージガスの燃料濃度に設定する第2の濃度設定手段と、
を備えることを特徴とする請求項15または16記載の蒸発燃焼処理装置。Fuel injection amount calculation means for calculating the fuel injection amount by an arithmetic expression including a correction coefficient for canceling the influence of the purge gas;
Correction coefficient calculating means for calculating the correction coefficient based on the fuel concentration of the purge gas;
Purge gas flow rate detecting means for detecting the purge gas flow rate;
A gas flow rate judging means for judging whether or not the purge gas flow rate is smaller than a predetermined tank vapor generation amount when occurrence of the open failure is recognized;
A first concentration setting means for setting a predetermined tank vapor equivalent concentration to the fuel concentration of the purge gas when it is determined that the purge gas flow rate under the condition where the occurrence of the open failure is recognized is smaller than the tank vapor generation amount;
Dilution based on the tank vapor equivalent concentration, the tank vapor generation amount, and the purge gas flow rate when it is determined that the purge gas flow rate is greater than or equal to the tank vapor generation amount in the situation where the occurrence of the open failure is recognized Second concentration setting means for calculating the fuel concentration and setting the diluted fuel concentration to the fuel concentration of the purge gas;
The evaporative combustion processing apparatus according to claim 15 or 16, further comprising:
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